JP2866389B2 - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、混在型半導体集積回路装置に関し、特に、
バイポーラトランジスタ及び相補型MISFET(CMOS)を同
一半導体基板上に集積化した混在型半導体集積回路装置
に適用して有効な技術に関するものである。 〔従来の技術〕 バイポーラトランジスタ及び相補型MISFETを同一半導
体基板上に集積する混在型半導体集積回路装置の開発が
行われている。この種の混在型半導体集積回路装置は外
部端子(ボンディングパッド)と入力段回路との間に静
電気破壊防止回路を挿入している。 静電気破壊防止回路は、通常、抵抗素子とクランプ用
MISFETとで構成されている。抵抗素子はP型半導体基板
(実際にはウエル領域)の主面部に形成されたn型半導
体領域(拡散層抵抗)で構成されている。抵抗素子は、
一端側が外部端子に直接々続され、他端側がクランプ用
MISFETのドレイン領域を介在させて入力段回路に接続さ
れている。抵抗素子は外部端子に入力される静電気破壊
を生じる過大電流(過渡電流)をなまらせ或はブレーク
ダウン(可逆性破壊)により半導体基板側に吸収するよ
うに構成されている。後者のブレークダウンは前記抵抗
素子であるn型半導体領域とp型半導体基板とのpn接合
部で形成されるダーイオード素子で行われる。クランプ
用MISFETはnチャネルで構成され、そのドレイン領域は
前記抵抗素子の他端側に一体に構成されている。クラン
プ用MISFETのソース領域、ゲート電極の夫々は基準電位
例えば0[V]に接続されている。クランプ用MISFETは
サーフェイスブレークダウン或はツェナブレークダウン
によって前記抵抗素子を通過した過大電流を半導体基板
側に吸収するように構成されている。クランプ用MISFET
の前述の夫々のブレークダウン電圧(接合耐圧)は入力
段回路の相補型MISFETのゲート絶縁膜の絶縁耐圧に比べ
て低く構成されている。 このように構成される静電気破壊防止回路は、外部端
子に入力される過大電流を前記抵抗素子でなまらせかつ
クランプ用MISFETでクランプし、入力段回路のゲート絶
縁膜の破壊(静電気破壊)を防止できるように構成され
ている。また、前記静電気破壊防止回路は、抵抗素子、
クランプ用MISFETの夫々を内部回路等のMISFETと同一製
造工程で形成することができるので、混在型半導体集積
回路装置の製造工程数を低減することができる特徴があ
る。 公知技術ではないが、本発明者が開発中の混在型半導
体集積回路装置は、比例縮小則に従い高集積化がなさ
れ、0.8[μm]製造プロセスを採用している。0.8[μ
m]製造プロセスは、最小加工寸法例えばMISFETのゲー
ト電極のゲート長寸法や配線の幅寸法が0.8[μm]で
形成できる製造プロセスである。このような製造プロセ
スを採用すると、内部回路や入力段回路のMISFETのゲー
ト絶縁膜は前述の比例縮小則に従い約20[nm]程度の薄
膜で形成される。この薄膜化されたゲート絶縁膜の絶縁
耐圧は約19[V]程度である。一方、静電気破壊防止回
路の抵抗素子やクランプ用MISFETのドレイン領域等を形
成するn型半導体領域やp型半導体基板の不純物濃度
は、寄生容量の増加を低減したり、製造工程数を増加す
る等のために、比例縮小則に反して高くしていない。こ
れは、抵抗素子やクランプ用MISFETのドレイン領域(高
不純物濃度)と半導体基板(低不純物濃度)とのpn接合
耐圧(ブレークダウン電圧)が高集積化に従って実質的
に変化していないことを意味する。このpn接合耐圧は約
20[V]程度である。つまり、入力段回路の相補型MISF
ETのゲート絶縁膜の絶縁耐圧が静電気破壊防止回路の抵
抗素子やクランプ用MISFETの接合耐圧に比べて小さくな
る。このため、外部端子に過大電流が入力した場合、静
電気破壊防止回路で過大電流を吸収する前に入力段回路
が静電気破壊を生じるという事実が多発した。 そこで、本発明者は、先に出願した特願昭63-136100
号に記載される技術を採用し、混在型半導体集積回路装
置の静電気破壊耐圧を向上している。この技術は、静電
気破壊防止回路の抵抗素子、クランプ用MISFETのドレイ
ン領域の夫々を高不純物濃度のn型半導体領域で構成
し、このn型半導体領域の底面を高不純物濃度の埋込型
のp型半導体領域に接触させる技術である。前記高不純
物濃度のn型半導体領域は、縦型構造のnpn型バイポー
ラトランジスタの埋込型コレクタ領域から半導体基板の
表面にコレクタ電位を引き上げるコレクタ電位引上用半
導体領域と同一製造工程で形成されている。また、前記
高不純物濃度の埋込型のp型半導体領域は、前記バイポ
ーラトランジスタの周囲を規定する素子分離領域の埋込
型のp型半導体領域と同一製造工程で形成されている。
つまり、この静電気破壊防止回路は、前記高不純物濃度
のn型半導体領域及び高不純物濃度のp型半導体領域で
ダイオード素子を構成し、pn接合耐圧(ブレークダウン
電圧)を低くしている。このpn接合耐圧は約10〜16
[V]程度である。したがって、本発明者が開発中の混
在型半導体集積回路装置に搭載された静電気破壊防止回
路は、入力段回路の静電気破壊が生じる前に、過大電流
を半導体基板側に吸収することができるので、静電気破
壊耐圧を向上することができる。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明者は、前述の開発中の混在型半導体集積回路装
置の静電気破壊試験の結果、次の新たなる問題点が生じ
ることを見出した。 前記静電気破壊防止回路は、静電気破壊を生じる過大
電流を前記ダイオード素子で吸収することができ、入力
段回路の静電気破壊を防止することができた。ところ
が、前記過大電流が前記ダイオード素子に集中するの
で、このダイオード素子つまりpn接合部が熱破壊(永久
破壊)を生じる。このため、静電気破壊防止回路の静電
気破壊耐圧で混在型半導体集積回路装置の静電気破壊耐
圧が律則され、この静電気破壊耐圧が低下するという問
題点があった。 本発明の目的は、下記のとおりである。 (1) 静電気破壊防止回路を有する混在型半導体集積
回路装置の静電気破壊耐圧を向上することが可能な技術
を提供することにある。 (2) 前記(1)の目的を達成すると共に、前記混在
型半導体集積回路装置の製造工程数を低減することが可
能な技術を提供することにある。 (3) 前記混在型半導体集積回路装置の電気的信頼性
を向上することが可能な技術を提供することにある。 (4) 前記混在型半導体集積回路装置の動作速度の高
速化を図ることが可能な技術を提供することにある。 (5) 前記混在型半導体集積回路装置の集積度を向上
することが可能な技術を提供することにある。 (6) 前記混在型半導体集積回路装置のバイポーラト
ランジスタの高耐圧化を図ることが可能な技術を提供す
ることにある。 (7) 前記混在型半導体集積回路装置の低消費電力化
を図ることが可能な技術を提供することにある。 本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであ
ろう。 〔課題を解決するための手段〕 本願において開示される発明のうち、代表的なものの
概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。 半導体基板の主面に形成され、夫々がMISFETと前記MI
SFETのゲート電極上に延在して設けられた容量素子とを
含む複数のメモリセルと、前記MISFETのソース領域及び
ドレイン領域の一方に連結されたデータ線と、前記半導
体基板の主面上に形成された第1絶縁膜とを有する半導
体集積回路装置において、前記容量素子は、前記MISFET
のソース領域或いはドレイン領域の他方に連結された第
1電極と、前記第1電極上に形成された第2電極と、前
記第1電極と前記第2電極との間に形成された誘電体膜
とを有し、前記容量素子の第2電極と前記データ線と
は、平面的に重なる部分を有し、前記第1絶縁膜は、前
記容量素子の第2電極と前記データ線の重なる部分の間
に形成され、前記データ線の幅が、前記容量素子の第2
電極と前記データ線間の第1絶縁膜の厚さよりも小さく
構成する。 〔作用〕 上述した手段(1)によれば、前記エミッタ領域の横
方向の拡散量がヒ素に比べて大きく、前記配線の形成前
に行われる前洗浄でエミッタ開口のサイズが増加して
も、前記ベース領域と前記配線との短絡を防止すること
ができるので、半導体集積回路装置の電気的信頼性を向
上することができると共に、前記エミッタ領域の横方
向、縦方向の夫々の拡散量がリンに比べて小さく、前記
エミッタ領域、ベース領域、コレクタ領域の夫々の接合
深さを浅くすることができるので、前記エミッタ領域、
コレクタ領域の夫々の間の電流の走行距離を短くし、半
導体集積回路装置の動作速度の高速化を図ることができ
る。また、前記エミッタ領域とベース領域との間、ベー
ス領域とコレクタ領域との間の夫々のpn接合面積を低減
し、寄生容量を低減することができるので、より半導体
集積回路装置の動作速度の高速化を図ることができる。
また、前記エミッタ領域、ベース領域、コレクタ領域の
夫々の接合深さを浅くし、バイポーラトランジスタの占
有面積を縮小することができるので、半導体集積回路装
置の集積度を向上することができる。 上述した手段(2)によれば、前記バイポーラトラン
ジスタのエミッタ領域、バリアメタル層、配線の夫々を
形成する工程をMISFETのソース領域及びドレイン領域、
バリアメタル層、配線の夫々を形成する工程で兼用する
ことができるので、半導体集積回路装置の製造工程数を
低減することができると共に、前記エミッタ領域をイオ
ン打込法による不純物の導入で形成し、熱拡散法による
不純物の導入(ポリシリコンエミッタ法)に比べて不純
物濃度の制御性を向上することができるので、前記バイ
ポーラトランジスタのエミッタ接地電流増幅率(hFE
のばらつきを低減し、半導体集積回路装置の電気的信頼
性を向上することができると共に、前記エミッタ領域、
ソース領域及びドレイン領域の夫々と配線との合金化反
応を防止し、アロイスパイク現象を防止することができ
るので、半導体集積回路装置の電気的信頼性をより向上
することができる。 上述した手段(3)によれば、前記外部端子に入力さ
れる過大電流を前記第1、第2ダイオード素子の夫々で
段階的に低減し、しかも前記第2ダイオード素子のpn接
合耐圧を入力段回路の素子の静電気破壊耐圧に比べて低
くすることができるので、入力段回路の静電気破壊を防
止し、半導体集積回路装置の静電気破壊耐圧を向上する
ことができる。また、前記静電気破壊防止回路の第1、
第2ダイオード素子の夫々の形成工程をバイポーラトラ
ンジスタ、相補型MISFETの夫々を形成する工程で兼用す
ることができるので、この静電気破壊防止回路を形成す
る工程に相当する分、半導体集積回路装置の製造工程数
を低減することができる。 上述した手段(4)によれば、前記外部端子に入力さ
れる過大電流を前記第3、第2ダイオード素子の夫々で
段階的に低減し、しかも前記第2ダイオード素子のpn接
合耐圧を入力段回路の素子の静電気破壊耐圧に比べて低
くすることができるので、入力段回路の静電気破壊を防
止し、半導体集積回路装置の静電気破壊耐圧を向上する
ことができる。また、前記静電気破壊防止回路の第3、
第2ダイオード素子の夫々の形成工程をバイポーラトラ
ンジスタ、相補型MISFETの夫々を形成する工程で兼用す
ることができるので、この静電気破壊防止回路を形成す
る工程に相当する分、半導体集積回路装置の製造工程数
を低減することができる。 上述した手段(5)によれば、前記外部端子に入力さ
れる過大電流を前記第3、第1、第2ダイオード素子の
夫々の3段階で低減することができるので、前記静電気
破壊防止回路の静電気破壊耐圧をより向上することがで
きる。 上述した手段(6)によれば、前記クランプ用MISFET
のドレイン領域、ソース領域の夫々を第4半導体領域で
形成する場合、前記ドレイン領域、ソース領域の夫々の
間のチャネル長寸法のばらつきを低減することができる
ので、半導体集積回路装置の集積度を向上することがで
きる。また、クランプ用MISFETのソース領域を第2半導
体領域で形成する場合、チャネル形成領域側への回り込
みを小さくすることができるので、半導体集積回路装置
の集積度を向上することができる。 上述した手段(7)によれば、前記クランプ用MISFET
のドレイン領域とゲート電極との間に生じるミラー容量
を低減することができるので、信号伝達速度を速め、半
導体集積回路装置の動作速度の高速化を図ることができ
る。 上述した手段(8)によれば、前記MISFETを形成する
領域のウエル領域を浅くし、前記ウエル領域に比べて高
不純物濃度の埋込型半導体領域の基板表面からの深さを
浅くすることができるので、前記MISFETのパンチスルー
を低減し(短チャネル効果を低減し)、MISFETの高集積
化を図ることができると共に、前記バイポーラトランジ
スタの真性コレクタ領域を深くし、この真性コレクタ領
域の主面部に形成されるベース領域と埋込型コレクタ領
域とを離隔することができるので、ベース領域とコレク
タ領域との接合耐圧を向上し、バイポーラトランジスタ
の高耐圧化を図ることができる。また、前記MlISFET
は、パンチスルーを低減するためにチャネル形成領域に
高濃度で不純物を導入(カウンタードープ)することが
ないので、不純物散乱効果を低減し、ソース−ドレイン
間電流量を増加することができるので、動作速度の高速
化を図ることができる。 上述した手段(9)によれば、前記第2不純物の拡散
速度が前記第1不純物のそれに比べて大きく、前記MISF
ETの形成領域の埋込型半導体領域の基板の深さ方向の寸
法を前記バイポーラトランジスタの埋込型半導体領域の
それに比べて大きくすることができるので、MISFETの形
成領域のウエル領域を浅くし、バイポーラトランジスタ
の真性コレクタ領域の深さを深くすることができる。 上述した手段(10)によれば、前記素子間分離用絶縁
膜中に不純物が取り込まれる量を低減し、前記素子間分
離用絶縁膜下のチャネルストッパ領域の不純物濃度を高
くすることができるので、寄生MOSのしきい値電圧を高
くして素子間分離能力を向上し、集積度を向上すること
ができると共に、前記素子間分離用絶縁膜中に不純物が
取り込まれる量を低減し、前記チャネルストッパ領域の
不純物濃度を過剰に高くする必要がないので、チャネル
ストッパ領域を形成する不純物の活性領域側への回り込
み量を低減して前記MISFETの狭チャネル効果を低減し、
集積度を向上することができる。 上述した手段(11)によれば、前記第1MISFETの第1
半導体領域と前記ウエル領域の下部の埋込型半導体領域
とを離隔し、この第1MISFETの第1半導体領域に付加さ
れる寄生容量を低減することができるので、半導体集積
回路装置の動作速度の高速化を図ることができると共
に、前記第1半導体領域と配線との製造工程におけるマ
スク合せずれが生じても、前記第2半導体領域を介在さ
せて前記第2MISFETの第1半導体領域と配線とを確実に
接続することができるので、配線とウエル領域との短絡
を防止し、半導体集積回路装置の電気的信頼性を向上す
ることができる。 上述した手段(12)によれば、前記DRAMのメモリセル
の情報蓄積用容量素子の細溝で基板の深さ方向に電荷蓄
積量を増加することができるので、メモリセル面積を縮
小し、半導体集積回路装置の集積度を向上することがで
き、前記バイポーラトランジスタの分離領域の細溝で基
板の深さ方向に離隔寸法を確保することができるので、
分離面積を縮小し、半導体集積回路装置の集積度を向上
することができ、しかも、前記DRAMのメモリセルの情報
蓄積用容量素子の細溝と前記バイポーラトランジスタの
分離領域の細溝とを同一製造工程で形成することができ
るので、半導体集積回路装置の製造工程数を低減するこ
とができる。 上述した手段(13)によれば、前記ウエル領域に発生
するノイズをウエル領域に比べて抵抗値が低い埋込型半
導体領域を介在させて吸収することができるので、DRAM
の情報書込み動作、情報読出し動作の夫々の誤動作を防
止することができ、又前記ウエル領域のメモリセルアレ
イ内でのウエル電位の分布を均一化することができるの
で、メモリセルのメモリセル選択用MISFETのしきい値電
圧の変動を低減することができ、半導体集積回路装置の
電気的信頼性を向上することができる。 上述した手段(14)によれば、前記エミッタ開口内の
実質的にすべての領域を前記遷移金属膜又は遷移金属シ
リサイド膜で満たし、前記エミッタ開口の段差部分で配
線の断面々積を増加することができるので、エミッタ開
口を縮小してこれに伴ってエミッタ領域の面積を縮小
し、バイポーラトランジスタの占有面積を縮小して半導
体集積回路装置の集積度を向上することができる。ま
た、前記遷移金属膜又は遷移金属シリサイド膜は、前記
アルミニウム配線又はアルミニウム合金配線に比べてエ
レクトロマイグレーション耐圧が高いので、さらにエミ
ッタ開口の面積を縮小し、半導体集積回路装置の集積度
をより向上することができる。また、前記遷移金属膜又
は遷移金属シリサイド膜はエミッタ領域とアルミニウム
配線又はアルミニウム合金配線との合金化反応を防止す
ることができるので、アロイスパイク現象を防止するこ
とができる。 上述した手段(15)によれば、前記バイポーラトラン
ジスタは、真性コレクタ領域の基板表面からの深さを浅
くし、電流の走行距離を短くすることができるので、ベ
ース遮断周波数を高め、バイポーラトランジスタの動作
速度の高速化を図ることができると共に、前記MISFET
は、ウエル領域の基板表面からの深さを深くし、前記MI
SFETのソース領域、ドレイン領域の夫々と前記埋込型半
導体領域とを離隔することができるので、前記ソース領
域、ドレイン領域の夫々に付加される寄生容量を低減
し、MISFETの動作速度の高速化を図ることができる。 上述した手段(16)によれば、前記相補性データ線に
付加される寄生容量を低減し、前記相補性データ線の充
放電々流量を低減することができるので、DRAMの消費電
力を低減し、結果的に半導体集積回路装置の消費電力を
低減することができる。また、消費電力を低減すること
ができるので、前記半導体集積回路装置の集積度を向上
することができる。 上述した手段(17)によれば、前記周辺回路に延在す
る信号配線(例えばクロック系信号配線)は、断面々積
を増加して抵抗値を低減することができるので、信号伝
達速度を速め、半導体集積回路装置の動作速度の高速化
を図ることができる。 上述した手段(18)によれば、前記電源配線は、断面
々積を増加して抵抗値を低減することができるので、ノ
イズを低減し、誤動作を防止して、半導体集積回路装置
の電気的信頼性を向上することができ、又充分な配線幅
寸法を確保することができるので、マイグレーション耐
圧を確保し、断線不良を防止して、半導体集積回路装置
の電気的信頼性を向上することができる。 上述した手段(19)によれば、前記コレクタ領域のエ
ミッタ領域の直下部分の実質的に電流が流れる領域の抵
抗値を低減し、電流の流れる時間を短縮することができ
るので、ベース遮断周波数を高め、バイポーラトランジ
スタの動作速度の高速化を図ることができると共に、前
記コレクタ領域のエミッタ領域の直下部分以外の領域は
低不純物濃度で構成され、コレクタ領域とベース領域と
のpn接合部に形成される寄生容量を低減することができ
るので、よりベース遮断周波数を低減し、バイポーラト
ランジスタの動作速度の高速化を図ることができる。 上述した手段(20)によれば、前記コレクタ領域のエ
ミッタ領域の直下部分の高不純物濃度の領域を形成する
不純物導入マスクを形成する工程をエミッタ開口を形成
する工程で兼用することができるので、このマスクを形
成する工程に相当する分、半導体集積回路装置の製造工
程数を低減することができる。 以下、本発明の構成について、4[Mbit]の大容量を
有するDRAMを搭載する混在型半導体集積回路装置に本発
明を適用した実施例とともに説明する。 なお、実施例を説明するための全図において、同一機
能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明
は省略する。 〔発明の実施例〕 (実施例I) 本発明の実施例Iである混在型半導体集積回路装置
(Bi-CMOS)1を封止する樹脂封止型半導体装置を第2
図(部分断面平面図)で示す。 第2図に示すように、混在型半導体集積回路装置(半
導体ペレット)1はSOJ(Small Out-line J-bend)型の
樹脂封止型半導体装置2で封止されている。混在型半導
体集積回路装置1は樹脂封止型半導体装置2のタブ3Aの
表面上に接着剤を介在させて塔載されている。 前記混在型半導体集積回路装置1は、例えば15.22[m
m]×5.91[mm]の平面長方形状で構成されている。こ
の混在型半導体集積回路装置1は350[mil]の樹脂封止
型半導体装置2に封止されている。混在型半導体集積回
路装置1に搭載されるDRAMの主面には1[bit]の情報
を記憶するメモリセル(記憶素子)を行列状に複数配直
したメモリセルアレイが配置されている。このDRAMは4
[Mbit]の大容量で構成されている。前記メモリセルア
レイ以外において、前記DRAMの主面には直接周辺回路及
び関接周辺回路が配置されている。直接周辺回路は、メ
モリセルの情報書込み動作や情報読出し動作を直接制御
する回路であり、ロウアドレスデコーダ回路、カラムア
ドレスデコーダ回路、センスアンプ回路等が含まれる。
関接周辺回路は、前記直接周辺回路の動作を関接的に制
御する回路であり、クロック信号発生回路、バッファ回
路等が含まれる。 前記混在型半導体集積回路装置1の最っとも周辺部に
おいて、平面長方形状の短辺側、長辺側の中央部分の夫
々には外部端子(ボンディングパッド)BPが配列されて
いる。この外部端子BPはボンディングワイヤ4を介在さ
せてインナーリード3Bに接続されている。ボンディング
ワイヤ4はアルミニウム(Al)ワイヤを使用する。ま
た、ボンディングワイヤ4としては、金(Au)ワイヤ、
銅(Cu)ワイヤ、金属ワイヤの表面に絶縁性樹脂を被覆
した被覆ワイヤ等を使用してもよい。ボンディングワイ
ヤ4は、この方法に限定されないが、熱圧着に超音波振
動を併用したボンディング法によりポンディングされて
いる。 前記インナーリード3Bはアウターリード3Cに一体に構
成されている。このインナーリード3B、アウターリード
3C、前記タブ3Aの夫々はリードフレームから切断されか
つ成型されて構成されている。リードフレームは例えば
Cu、Fe-Ni(例えばNi含有率42又は50[%])合金等で
形成されている。前記タブ3Aの互いに対向する短辺の夫
々にはタブ吊りリード3Dが連結されている。 前記アウターリード3Cは、標準規格に基づき、各端子
に番号が付され、夫々に印加される信号を規定されてい
る。同第2図中、左上端は1番端子、左下端は15番端
子、右下端は16番端子、右上端は30番端子である。つま
り、本実施例Iの樹脂封止型半導体装置2は、1番端子
から30番端子まで順次配列された、合計30端子(30ピ
ン)で構成されている。 前記1番端子にはアドレス信号A13、2番端子にはア
ドレス信号A12、3番端子にはアドレス信号A11、4番
端子にはアドレス信号A10、5番端子にはアドレス信号
9の夫々が印加される。6番端子にはA3、7番端子に
はアドレス信号A2、8番端子にはアドレス信号A20
9番端子にはアドレス信号A1、10番端子にはアドレス
信号A0の夫々が印加される。11番端子にはロウアドレ
スストローブ信号▲▼、12番端子にはカラムアドレ
スストローブ信号▲▼、13番端子にはアウトプット
イネーブル信号▲▼、14番端子にはライトイネーブ
ル信号▲▼の夫々が印加される。15番端子には基準
電圧Vss例えば回路の接地電位0[V]が印加される。 16番端子にはデータ出力信号Dout、17番端子にはデー
タ入力信号Dinの夫々が印加される。18番端子にはアド
レス信号A19、19番端子にはアドレス信号A18、20番端
子にはアドレス信号A17の夫々が印加される。21番端子
にはアドレス信号A4、22番端子にはアドレス信号A5
23番端子にはアドレス信号A21、24番端子にはアドレス
信号A6、25番端子にはアドレス信号A7の夫々が印加さ
れている。26番端子にはアドレス信号A8、27番端子に
はアドレス信号A16、28番端子にはアドレス信号A15
29番端子にはアドレス信号A14の夫々が印加されてい
る。30番端子には電源電圧Vcc例えば回路の動作電圧5
[V]が印加されている。 前記混在型半導体集積回路装置1、タブ3A、ボンディ
ングワイヤ4、インナーリード3B及びタブ吊りリード3D
は樹脂封止部5で封止される。樹脂封止部5は、例え
ば、低応力化を図るために、フェノール系硬化剤、シリ
コーンゴム及びフィラーが添加されたエポキシ系樹脂を
使用する。シリコーンゴムはエポキシ系樹脂の熱膨張率
を低下させる作用がある。フィラーは、球形の酸化珪素
粒で形成され、同様に熱膨張率を低下させる作用があ
る。 前記混在型半導体集積回路装置1は、同第2図に示す
ように、右下部分にペレットネーム部1Aが設けられてい
る。ペレットネーム部1Aは例えば製品名、機種、製造番
号等を記載している。このペレットネーム1Aは後述する
導電膜或は絶縁膜で形成されている。 次に、前記樹脂封止型半導体装置2に封止された混在
型半導体集積回路装置1の概略構成を第3図(チップレ
イアウト図)で示す。 第3図に示すように、混在型半導体集積回路装置1の
中央部の表面上にはDRAMのメモリセルアレイ(MA)11が
配置されている。このメモリセルアレイ11は、混在型半
導体集積回路装置1の上部に4分割されたメモリセルア
レイ11A〜11D、下部に4分割されたメモリセルアレイ11
E〜11H、合計8分割されている。つまり、DRAMは8マッ
ト構成を採用している。前記8分割されたメモリセルア
レイ11A〜11Hの夫々はさらに2分割され、メモリセルア
レイ11は合計16個のメモリセルアレイMAに細分化されて
いる。この16個に細分化されたうちの1つのメモリセル
アレイMAは256[Kbit]の容量で構成されている。 前記16個に細分化されたうちの2個のメモリセルアレ
イMAの間には夫々カラムアドレスデコーダ回路(YDEC)
12及びセンスアンプ回路(SA)13の一部が配置されてい
る。センスアンプ回路13は相補型MISFET(CMOS)で構成
され、センスアンプ回路13の一部はnチャネルMISFETで
構成されている。センスアンプ回路13の他部であるpチ
ャネルMISFETは前記一部と対向した位置においてメモリ
セルアレイMAの端部に配置されている。センスアンプ回
路13の一端側からは相補性データ線(2本のデータ線)
がメモリセルアレイMA上に延在しており、本実施例のDR
AMはフォールデッドビットライン方式(2交点方式)で
構成されている。 前記16個に細分化されたメモリセルアレイMAの夫々の
中央側の一端にはロウアドレスデコーダ回路(XDEC)14
及びワードドライバ回路(図示しない)が配置されてい
る。前記ロウアドレスデコーダ回路14の近傍にはデータ
線プリチャージ回路15、コモンソース切換スイッチ回路
16、ワード線プリチャージ回路17の夫々が配置されてい
る。 前記16個に細分化されたメモリセルアレイMAの夫々の
周辺側の他端にはコモンソース切換スイッチ回路18が配
置されている。 これら16個に細分化されたメモリセルアレイMAの周辺
に配置された回路12〜18はDRAMの直接周辺回路として構
成されている。 前記DRAMの上辺には上辺周辺回路19、下辺には下辺周
辺回路20が配置されている。DRAMの上側に配置された8
分割されたうちの4個のメモリセルアレイ11A〜11Dと下
側に配置された4個のメモリセルアレイ11E〜11Hとの間
には中辺周辺回路21が配置されている。これらの周辺回
路19〜21はDRAMの関接周辺回路として構成されている。 次に、前述した混在型半導体集積回路装置1のDRAMの
関接周辺回路の具体的な回路配置について、第4図(要
部拡大レイアウト図)を用いて簡単に説明する。また、
同第4図には外部端子BPに印加される信号名を併せて示
す。 第4図に示すように、前記関接周辺回路の上辺周辺回
路19の夫々の回路は基本的には各信号が印加される外部
端子BPの近傍に配置されている。1901はY系冗長回路、
1902はVG発生回路、1903はセンスアンプ制御回路、190
4はYアドレスバッファ回路、1905はYプリデコーダ回
路である。1906はコモンソース駆動回路、1907はVBB
生回路(VBBジェネレータ回路)である。VBB発生回路
1907は例えば−2.5〜−3.5[V]の電位を生成する回路
である。1908はカラムアドレスストローブ系クロック発
生回路、1909は基板電位検出回路、1910はHVC発生回
路、1911はテストモード制御回路である。 前記関接周辺回路の中辺周辺回路20の夫々の回路は同
様に基本的には各信号が印加される外部端子BPの近傍に
配置されている。2001はコモンソースショート回路、20
02はXアドレスバッファ回路、2003は▲▼バッファ
回路、2004は出力制御回路、2005は4ビットテスト回路
である。2006はセンスアンプ制御回路、2007はX系冗長
回路、2008はX系プリデコーダ回路、2009はY系制御信
号発生回路、2010はカラムアドレスストローブ系クロッ
ク発生回路である。2011はリフレッシュ信号バッファ回
路、2012は冗長プリチャージ回路、2013はVCH発生回
路、2014はメモリセルアレイ選択信号発生回路である。 前記関接周辺回路の下辺周辺回路21の夫々の回路は同
様に基本的には各信号が印加される外部端子BPの近傍に
配置されている。2101は書込み用メインアンプ回路、21
02は読出し用メインアンプ回路、2103はコモンソース駆
動回路、2104はZ系アドレスバッファ回路、2105は基板
電位検出回路である。2106はカラムアドレスストローブ
系バッファ回路、2107はカラムアドレスストローブ系ク
ロック発生回路、2108はテストモード制御回路、2109は
アウトプットイネーブル系回路、2110はマルチビットテ
スト回路である。2111はZ系プリデコーダ回路、2112,2
115の夫々はメインアンプ制御回路、2113は出力選択回
路、2114は出力制御回路である。2116はセンスアンプ制
御回路、2117はALマスタ制御回路、2118はデータ入力バ
ッファ・データ出力バッファ回路、2119はVRHF発生回
路である。 次に、前記DRAMの細分化されたメモリセルアレイMAの
要部及びその周辺回路の要部について、第5図(要部等
価回路図)を用いて説明する。 第5図に示すように、フォールデットビットライン方
式を採用するDRAMはメモリセルアレイMAにおいて相補性
データ線DL,▲▼を列方向に延在させている。この
相補性データ線DLは行方向に複数組配置されている。相
補性データ線DLはセンスアンプ回路(SA)13に接続され
ている。 前記メモリセルアレイMAにおいて、ワード線WLは相補
性データ線DLと交差する行方向に延在させている。ワー
ド線WLは列方向に複数本配置されている。図示していな
いが、夫々のワード線WLはロウアドレスバッファ回路
(XDEC)14に接続され選択されるように構成されてい
る。 相補性データ線DLの夫々とワード線WLとの交差部には
1[bit]の情報を記憶するメモリセル(記憶素子)M
が配置されている。メモリセルMはメモリセル選択用n
チャネルMISFETQsと情報蓄積用容量素子Cとの直列回路
で構成されている。 メモリセルMのメモリセル選択用MISFETQsは一方の半
導体領域を相補性データ線DLに接続している。他方の半
導体領域は情報蓄積用容量素子Cの一方の電極に接続さ
れている。ゲート電極はワード線WLに接続されている。
情報蓄積用容量素子Cの他方の電極は電源電圧1/2Vccに
接続されている。電源電圧1/2Vccは前記基準電圧Vssと
電源電圧Vccとの中間電位約2.5[V]である。電源電圧
1/2Vccは、情報蓄積用容量素子Cの電極間に加わる電界
強度を低減し、誘電体膜の絶縁耐圧の劣化を低減するこ
とができる。 前記センスアンプ回路13は前記相補性データ線DLで伝
達されるメモリセルMの情報を増幅するように構成され
ている。センスアンプ回路13で増幅された情報はカラム
スイッチ用nチャネルMISFETQyを通してコモンデータ線
I/O、▲▼の夫々に出力される。カラムスイッチ
用MISFETQyはカラムアドレスデコーダ回路(YDEC)12で
制御される。 前記コモンデータ線I/Oは書込み用メインアンプ回路2
101、読出し用メインアンプ回路2102の夫々に接続され
ている。このメインアンプ回路2101、2102の夫々はスイ
ッチ用MISFET(符号は付けない)、入出力信号線DOL、
▲▼、データ入力バッファ・データ出力パッファ
回路(Din,DoB)2118の夫々を通して入力信号用外部端
子(Din)BP、出力信号用外部端子(Dout)BPの夫々に
接続されている。 次に、前記第4図に示すDRAMの関接周辺回路のうち、
下辺周辺回路21の読出し用メインアンプ回路2102の要部
を第6図(等価回路図)、カラムアドレスストローブ系
バッファ回路2106の要部を第7図(等価回路図)の夫々
で示す。 前記混在型半導体集積回路装置1は、動作速度の高速
化及び高駆動能力化を図り、かつ高集積化及び低消費電
力化を図るために、周辺回路の一部をバイポーラトラン
ジスタ及び相補型MISFETで構成している。第6図に示す
ように、読出し用メインアンプ回路2102は、バイポーラ
トランジスタ及びMISFETを主体とするECLゲート回路で
構成されている。この読出し用メインアンプ回路2102に
は抵抗素子及び容量素子を有する。同第6図中、Sinは
入力信号、Soutは出力信号、Sc1、Sc2の夫々は制御信号
である。 また、第7図に示すように、カラムアドレスストロー
ブ系バッファ回路2106は、入力側を相補型MISFET、出力
側をバイポーラトランジスタで構成した、Bi-CMOSゲー
ト回路で構成されている。同第7図中、Sc3は入力クロ
ック信号、Sc3は出力クロック信号である。 前記混在型半導体集積回路装置1の入力部は第8図
(等価回路図)、出力部は第9図(等価回路図)に夫々
示す。 第8図に示すように、混在型半導体集積回路装置1の
入力部例えばデータ入力バッファ・データ出力バッファ
回路2118は入力段回路Cinを入力信号用外部端子BPに接
続している。入力段回路Cinは、図示しないが、例えばC
MOSインバータ回路で構成されている。入力信号用外部
端子BPと入力段回路Cinとの間には静電気破壊防止回路
Iが設けられている。 前記静電気破壊防止回路Iは主に保護抵抗素子R、ク
ランプ用MISFETQc及びダイオード素子D1〜D4で構成さ
れている。保護抵抗素子Rは外部端子BPと入力段回路Ci
nとの間に直列に配置されている。この保護抵抗素子R
は静電気破壊を生じるような過大電流をなまらせる作用
がある。クランプ用MISFETQcはnチャネルで構成されて
いる。このクランプ用MISFETQcはドレイン領域を入力段
回路Cin、保護抵抗素子Rを介在させて外部端号BPの夫
々に接続している。また、クランプ用MISFETQcはソース
領域、ゲート電極の夫々を基準電位Vssに接続してい
る。このクランプ用MISFETQcは前記過大電流を半導体基
板側に吸収するように構成されている。ダイオード素子
1〜D3の夫々は、外部端子BPと入力段回路Cinとの間
にカソード領域が接続され、並列に配置されている。ダ
イオード素子D1〜D3の夫々のアノード領域は、半導体
基板に接続され、基板電位VBBに接続されている。ダイ
オード素子D1〜D3の夫々は、前記過大電流を半導体基
板側に吸収するように構成されている。一方、ダイオー
ド素子D4は、カソード領域を電源電圧Vccに接続し、ア
ノード領域をダイオード素子D1〜D3の夫々と並列に接
続している。このダイオード素子D4は前記過大電流を
電源電圧Vccに吸収できるように構成されている。 この静電気破壊防止回路Iは、入力信号用外部端子BP
に入力された過大電流をなまらせかつ吸収し、入力段回
路Cinのゲート絶縁膜の破壊つまり静電気破壊を防止す
るように構成されている。 第9図に示すように、混在型半導体集積回路装置1の
出力部例えばデータ入力バッファ・データ出力バッファ
回路2118は出力段回路Coutを出力信号用外部端子BPに接
続している。出力段回路Coutはその出力段がnチャネル
MISFETを直列に接続したプッシュブル回路(ドライバ回
路)で構成されている。このプッシュブル回路の一方の
nチャネルMISFETのソース領域、他方のnチャネルMISF
ETのドレイン領域の夫々が前記外部端子BPに接続されて
いる。出力段回路Coutには出力信号Soutが入力される。
この出力信号SoutはCMOSインバータ回路(図中、pチャ
ネルMISFETは矢印を付けてある。以後の回路図において
同じ)を介在させてプッシュブル回路の一方のnチャネ
ルMISFETのゲート電極に反転出力信号として入力され
る。また、出力信号Soutはプッシュブル回路の他方のn
チャネルMISFETのゲート電極に直接入力される。 出力信号用外部端子BPと出力段回路Coutとの間には静
電気破壊防止回路IIが配置されている。この静電気破壊
防止回路IIはダイオード素子D5で構成されている。こ
のダイオード素子D5は、カソード領域を外部端子BP、
出力段回路Coutの夫々に並列に接続し、アノード領域を
基板電位VBBに接続している。ダイオード素子D5は、
前記入力部の静電気破壊防止回路Iのダイオード素子D
2と同様の構造で構成される。この静電気破壊防止回路I
Iは出力信号用外部端子BPに入力される過大電流を半導
体基板側に吸収するように構成されている。 次に、前述の混在型半導体集積回路装置1の具体的な
構造について、第1図(要部断面図)を用いて簡単に説
明する。同第1図中には、左側から右側に向って、混在
型半導体集積回路装置1の入力部IN、CMOS領域CMOS、バ
イポーラトランジスタ領域Bi、DRAMのメモリセルアレイ
領域MAの夫々を示している。 第1図に示すように、混在型半導体集積回路装置1は
単結晶珪素からなるp-型半導体基板30及びその主面上
に成長させたn-型エピタキシャル層33で形成された基
体で構成されている。 混在型半導体集積回路装置1のバイポーラトランジス
タ形成領域BiにはバイポーラトランジスタT1、T2の夫々
が配置されている。バイポーラトランジスタT1、T2の夫
々は素子分離領域で囲まれた領域内においてp-型半導
体基板30の主面に設けられている。素子分離領域は、p
-型半導体基板30、埋込型のp+型半導体領域32、p-
ウエル領域35、p型チャネルストッパ領域37及び素子間
分離用絶縁膜36で構成される。この素子分離領域を構成
する埋込型のp+型半導体領域32は、p-型半導体基板30
とn-型エピタキシャル層33との間に設けられている。
-型ウエル領域35はn-型エピタキシャル層33の主面部
にその底面が埋込型のp+型半導体領域32に接触(接
続)するように構成されている。p型チャネルストッパ
領域37は前記p-型ウエル領域35の主面部に設けられて
いる。素子間分離用絶縁膜36は前記p-型ウエル領域35
の主面上に設けられている。この素子間分離用絶縁膜36
はp-型ウエル領域35の主面を選択的に酸化することに
より形成した酸化珪素膜で形成されている。 前記バイポーラトランジスタT1、T2の夫々はn型コレ
クタ領域、p型ベース領域及びn型エミッタ領域からな
る縦型構造のnpn型で構成されている。バイポーラトラ
ンジスタT1は高周波特性で構成され、バイポーラトラン
ジスタT2は高耐圧で構成されている。 n型コレクタ領域は、埋込型のn+型半導体領域31B、
-型ウエル領域34B又はn型ウエル領域34B、及びコレ
クタ電位引き上用n+型半導体領域40で構成されてい
る。埋込型のn+型半導体領域31Bはp-型半導体基板30
とn-型エピタキシャル層33との間に設けられている。
この埋込型のn+型半導体領域31Bは前記埋込型のp+
半導体領域32に対して自己整合で形成されている。前記
-型ウエル領域34B、n型ウエル領域34Bの夫々は、真
性コレクタ領域として使用され、n-型エピタキシャル
層33の主面部に設けられている。このn-型ウエル領域3
4B、n型ウエル領域34Bの夫々は前記p-型ウエル領域35
に対して自己整合で形成されている。コレクタ電位引上
げ用n+型半導体領域40は、その底面を前記埋込型のn+
型半導体領域31Bに接触し、埋込型のn+型半導体領域31
Bのコレクタ電位を基板表面に取り出せるように構成さ
れている。 バイポーラトランジスタT1の真性コレクタ領域である
n型ウエル領域34BはバイポーラトランジスタT2のそれ
に比べて高不純物濃度で形成されている。つまり、バイ
ポーラトランジスタT1は、真性コレクタ領域の抵抗値を
小さくすることができるので、高周波特性を高めること
ができる。これに対して、バイポーラトランジスタT2の
真性コレクタ領域であるn-型ウエル領域34Bはバイポー
ラトランジスタT1のそれに比べて低不純物濃度で形成さ
れている。つまり、バイポーラトランジスタT2は、真性
コレクタ領域とp型ベース領域とのpn接合耐圧を高める
ことができるので、高耐圧化を図ることができる。 p型ベース領域は真性ベース領域として使用されるp
型半導体領域42及びグラフトベース領域として使用され
るp+型半導体領域49で構成されている。p型半導体領
域42、p+型半導体領域49の夫々は一体に構成され、夫
々n-型ウエル領域34B又はn型ウエル領域34Bの主面部
に設けられている。 n型エミッタ領域はn+型半導体領域56で構成されて
いる。n+型半導体領域56は前記p型ベース領域の真性
ベース領域であるp型半導体領域42の主面部に設けられ
ている。このn+型半導体領域56は後述する層間絶縁膜5
4に形成された接続孔(エミッタ開口)55に平面形状を
規定され形成されている。 前記n型コレクタ領域のコレクタ電位引上げ用n+
半導体領域40には、層間絶縁膜54に形成された接続孔55
を通して配線57が接続されている。同様に、p型ベース
領域のグラフトベース領域であるp+型半導体領域49、
n型エミッタ領域であるn+型半導体領域56の夫々は層
間絶縁膜54に形成された接続孔55を通して配線57が接続
されている。 前記層間絶縁膜54は例えば酸化珪素膜54A、BPSG(Bor
on-Phospho-Silicate Glass)膜54Bの夫々を順次積層し
た2層構造で構成されている。下層の酸化珪素膜54Aは
上層のBPSG腹54BのBやPが下層の素子に漏れることを
防止するために設けられている。酸化珪素膜54Aは例え
ば有機シランガスをソースガスとする、又は無機シラン
ガス及び酸化窒素ガスをソースガスとするCVD法で堆積
する。上層のBPSG膜は、下層の素子と上層の導電層との
絶縁分離を行いかつ表面を平坦化できるように構成され
ている。このBPSG膜は、CVD法で堆積し、デンシファイ
及びリフローが施される。 前記配線57は製造工程における第1層目の配線形成工
程で形成される。この配線57は、遷移金属シリサイド膜
57A、アルミニウム合金膜57B、遷移金属シリサイド腹57
Cの夫々を順次積層した3層構造で構成されている。前
記遷移金属シリサイド膜57A、57Cの夫々としては例えば
MoSi2膜を使用する。また、遷移金属シリサイド膜57A、
57Cの夫々としてはTaSi2膜、TiSi2膜又はWSi2を使用し
てもよい。また、下層の遷移金属シリサイド膜57Aに変
えて遷移金属窒化膜例えばTiN膜を使用してもよい。 前記配線57の下層の遷移金属シリサイド膜57Aは、基
板(珪素)と配線57との接続部分において珪素のエピタ
キシャル層が成長されることを防止し、接続部の抵抗値
を低減できるように構成されている。中層のアルミニウ
ム合金膜57Bは、配線57の主体として構成され、アルミ
ニウムに銅(Cu)及び珪素(Si)を添加している。前記
Cuはマイグレーション現象を低減できる作用がある。前
記Siはアロイスパイク現象を低減できる作用がある。上
層の遷移金属シリサイド膜57Cは、その下層のアルミニ
ウム合金膜57Bの表面に比べて光反射率を低下させるこ
とができる。つまり、上層の遷移金属シリサイド膜57C
は、フォトリソグラフィ技術において、エッチングマス
ク(フォトレジスト膜)の露光時の回折現象を低減し、
エッチングマスクのサイズの変動を低減することができ
るので、配線57の加工精度を向上できるように構成され
ている。また、上層の遷移金属シリサイド膜57Cは中層
のアルミニウム合金膜57Bの表面に発生するアルミヒル
ロックを低減できるように構成されている。 前記配線57の上層には層間絶縁膜58を介在させて配線
60が設けられている。配線60は、この領域においては図
示していないが、層間絶縁膜58に形成された接続孔59を
通して下層の配線57に接続されている。層間絶縁膜58
は、第1図には細詳に示していないが、例えばプラブマ
CVD法で堆積した酸化珪素膜、SOG(Spin On Glass)法
で塗布及びベーク処理を施した酸化珪素膜、プラズマCV
D法で堆積した酸化珪素膜の夫々を順次積層した3層構
造で構成されている。この層間絶縁膜58は主に中層の酸
化珪素膜で表面の平坦化を図るように構成されている。 前記配線60は製造工程における第2層目の配線形成工
程により形成されている。この配線60は、前記配線57と
実質的に同様に、遷移金属シリサイド膜60A、アルミニ
ウム合金膜60B、遷移金属シリサイド膜60Cの夫々を順次
積層した3層構造で構成されている。 前記混在型半導体集積回路装置1のCMOS領域CMOSには
nチャネルMISFETQn、pチャネルMISFETQpの夫々が配置
されている。 nチャネルMISFETQnは素子間分離用絶縁膜36及びp型
チャネルストッパ領域37で周囲を囲まれた領域内におい
てp-型ウエル領域35の主面に構成されている。素子間
分離用絶縁膜36はp-型ウエル領域35の主面を酸化した
酸化珪素膜で形成されている。p型チャネルストッパ領
域37は素子間分離用絶縁膜36下においてp-型ウエル領
域35の主面部に設けられている。前記p-型ウエル領域3
5の底部にはそれに接触(接続)された埋込型のp+型半
導体領域32が設けられている。この埋込型のp+型半導
体領域32は、p-型ウエル領域35の一部として使用さ
れ、p-型ウエル領域35の不純物濃度に比べて高不純物
濃度に設定されている。つまり、埋込型のp+型半導体
領域32は、p-型ウエル領域35の底部分の比抵抗値を低
減することができるので、CMOSに特有の寄生サイリスタ
動作を防止できるように構成されている。p-型ウエル
領域35、埋込型のp+型半導体領域32、p型チャネルス
トッパ領域37の夫々はバイポーラトランジスタ領域Biの
素子分離領域のp-型ウエル領域35、埋込型のp+型半導
体領域32、p型チャネルストッパ領域37の夫々と同一層
で形成されている。 前記nチャネルMISFETQnは、主にp-型ウエル領域3
5、ゲート絶縁膜43、ゲート電極44、ソース領域及びド
レイン領域である一対のn型半導体領域45及び一対のn
+型半導体領域48で構成されている。 前記p-型ウエル領域35はチャネル形成領域として使
用される。ゲート絶縁膜43はp-型ウエル領域35の主面
を酸化して形成した酸化珪素膜で形成されている。ゲー
ト電極44は多結晶珪素膜及びその上層に遷移金属シリサ
イド膜(高融点金属シリサイド膜)を積層した複合膜で
構成されている。このゲート電極44は、前記複合膜に限
定されず、多結晶珪素膜、遷移金属シリサイド膜或は遷
移金属膜(高融点金属膜;Mo,Ti,Ta,W)、又は多結晶珪
素膜の上層に遷移金属シリサイド膜或は遷移金属膜を積
層した複合膜で構成してもよい。ゲート電極44は製造工
程における第1層目のゲート配線形成工程により形成さ
れている。 低不純物濃度のn型半導体領域45は高不純物濃度のn
+型半導体領域48とチャネル形成領域との間に設けられ
ている。このn型半導体領域45はnチャネルMISFETQnを
所謂LDD(Lightly Doped Drain)構造に構成する。n型
半導体領域45はゲート電極44に対して自己整合で形成さ
れている。高不純物濃度のn+型半導体領域48は前記ゲ
ート電極44の側壁にそれに対して自己整合で形成された
サイドウォールスペーサ47に対して自己整合で形成され
ている。サイドウォールスペーサ47は例えば酸化珪素膜
で形成されている。 nチャネルMISFETQnのソース領域、ドレイン領域の夫
々であるn+型半導体領域48には層間絶縁膜54に形成さ
れた接続孔55を通して配線57が接続されている。配線57
は前記バイポーラトランジスタ領域Biに形成される配線
57と同一層で形成されている。 前記pチャネルMISFETQpは素子間分離用絶縁膜36で周
囲を囲まれた領域内においてn-型ウエル領域34Aの主面
に構成されている。n-型ウエル領域34Aの底部にはそれ
に接触(接続)された埋込型のn+型半導体領域31Aが設
けられている。この埋込型のn+型半導体領域31Aは、n
-型ウエル領域34Aの一部として使用され、n-型ウエル
領域34Aの不純物濃度に比べて高不純物濃度に設定され
ている。埋込型のp+型半導体領域32と同様に、埋込型
のn+型半導体領域31Aは、n-型ウエル領域34Aの底部分
の比抵抗値を低減し、寄生サイリスタ動作を防止できる
ように構成されている。n-型ウエル領域34A、埋込型の
+型半導体領域31Aの夫々はバイポーラトランジスタ領
域Biのn-型ウエル領域(真性コレクタ領域)34B、埋込
型のn+型半導体領域(埋込型コレクタ領域)31Bの夫々
と実質的に同一層で形成されている。前記埋込型のn+
型半導体領域31Aは、バイポーラトランジスタ領域Biの
埋込型のn+型半導体領域31Bに比べて、基板の深さ方向
のサイズが大きく構成されている。つまり、埋込型のn
+型半導体領域31Aは、それを形成するn型不純物(本実
施例の場合、P)をn-型ウエル領域34A側に積極的にわ
き上がらせている。この結果、pチャネルMISFETQpが形
成されるn-型ウエル領域34Aの表面からの深さ(埋込型
のn+型半導体領域31Aまでの深さ)は、前記バイポーラ
トランジスタ領域Biのn-型ウエル領域34Bの深さに比べ
て浅く構成される。 pチャネルMISFETQpは、主にn-型ウエル領域(チャ
ネル形成領域)34A、ゲート絶縁膜43、ゲート電極44、
ソース領域及びドレイン領域である一対のp型半導体領
域46及び一対のp+型半導体領域49で構成されている。
pチャネルMISFETQpは前記nチャネルMISFETQnと同様に
LDD構造で構成されている。 前記pチャネルMISFETQpが形成される前記n-型ウエ
ル領域34Aは前述のように浅い深さで構成され、このn-
型ウエル領域34Aはその表面からpチャネルMISFETQpの
+型半導体領域49の接合深さ(xj)の2倍までの深さ
の領域が前記バイポーラトランジスタ領域Biのn-型ウ
エル領域34Bに比べて高不純物濃度で構成される。この
-型ウエル領域34Aの不純物濃度は下層の埋込型のn+
型半導体領域31Aのn型不純物のわき上がりにより高め
られている。n-型ウエル領域34Aの前記表面から接合深
さの2倍の深さまでの領域は、pチャネルMISFETQpのp
+型半導体領域49とn-型ウエル領域34Aとのpn接合部か
らn-型ウエル領域34A側に形成される空乏領域が伸びる
領域であり、パンチスルーが発生する領域である。本実
施例の混在型半導体集積回路装置1は表面の約0.2[μ
m]の領域から〜約0.8[μm]の深い領域の範囲にお
いてパンチスルーが発生する領域であるので、n-型ウ
エル領域34Aは前記範囲においてn-型ウエル領域34Bの
同一領域の不純物濃度に比べて高い不純物濃度で構成さ
れている。なお、前記pチャネルMISFETQpのp+型半導
体領域49の接合深さは本実施例の場合約0.5[μm]で
構成されている。 前記pチャネルMISFETQpのソース領域、ドレイン領域
の夫々であるp+型半導体領域49には層間絶縁膜54に形
成された接続孔55を通して配線57が接続されている。 このように、(請求項13一手段8)n-型ウエル領域
(真性コレクタ領域)34B、埋込型のn+型半導体領域
(埋込型コレクタ領域)31Bの夫々を基体の深さ方向に
順次配置したバイポーラトランジスタT(T1,T2)と、
前記n-型ウエル領域34B、埋込型のn+型半導体領域31B
の夫々と同一層でかつ同一導電型で形成されるn-型ウ
エル領域34A、埋込型のn+型半導体領域31Aの夫々を基
体の深さ方向に順次配置した領域に形成されるpチャネ
ルMISFETQpとを有する混在型半導体集積回路装置1にお
いて、前記pチャネルMISFETQpを形成するn-型ウエル
領域34Aの基体表面からの深さを、前記バイポーラトラ
ンジスタTのn-型ウエル領域(真性コレクタ領域)34B
の基体表面からの深さに比べて浅く構成する。この構成
により、前記pチャネルMISFETQpを形成する領域のn-
型ウエル領域34Aを浅くし、このn-型ウエル領域34Aに
比べて高不純物濃度の埋込型のn+型半導体領域31Aの基
体表面からの深さを浅くすることができるので、n-
ウエル領域34Aの表面側の不純物濃度を高めて前記pチ
ャネルMISFETQpのパンチスルーを低減し(又は短チャネ
ル効果を低減し)、pチャネルMISFETQpの高集積化を図
ることができると共に、前記バイポーラトランジスタT
の真性コレクタ領域であるn-型ウエル領域34Bを深く
し、このn-型ウエル領域34Bの主面部に形成されるp型
ベース領域(p型半導体領域42、p+型半導体領域49)
と埋込型のn+型半導体領域31Bとを離隔することができ
るので、p型ベース領域とn型コレクタ領域とのpn接合
耐圧を向上し、バイポーラトランジスタTの高耐圧化を
図ることができる。 また、前記pチャネルMISFETQpは、パンチスルーを低
減するためにn-型ウエル領域(チャネル形成領域)34A
の主面部に高濃度でn型不純物を導入(カウンタードー
プ)することがないので、不純物散乱効果を低減し、ソ
ース−ドレイン間電流量Idsを増加することができるの
で、動作速度の高速化を図ることができる。 前記混在型半導体集積回路装置1のDRAMのメモリセル
アレイMAには、第1図及び第10図(要部平面図)に示す
ように、メモリセルMが行列状に複数配置されている。 メモリセルMのメモリセル選択用MISFETQsは、第1
図、第10図及び第11図(所定の製造工程における要部平
面図)に示すように、素子間分離用絶縁膜36及びp型チ
ャネルストッパ領域37で周囲を囲まれた領域内において
-型ウエル領域35の主面部に構成されている。p-型ウ
エル領域35の底部には、前記nチャネルMISFETQnが形成
されたp-型ウエル領域35と同様に、埋込型のp+型半導
体領域32が設けられている。 前記メモリセル選択用MISFETQsは、主にp-型ウエル
領域(チャネル形成領域)35、ゲート絶縁膜43、ゲート
電極44、ソース領域及びドレイン領域である一対のn型
半導体領域45で構成されている。このメモリセル選択用
MISFETQsは、ソース領域及びドレイン領域部分を除き、
前記nチャネルMISFETQnと実質的に同一構造で構成され
ている。メモリセル選択用MISFETQsのソース領域及びド
レイン領域であるn型半導体領域45は1014[atoms/c
m2]以下のn型不純物(例えばAs)をイオン打込法で導
入することにより形成されている。つまり、n型半導体
領域45は、n型不純物の導入による結晶欠陥数を低減
し、かつ導入後の熱処理で前記結晶欠陥を充分に回復
し、pn接合部でのリーク電流量すなわち情報蓄積用容量
素子Cの情報となる電荷のリーク量を低減するように構
成されている。このn型半導体領域45は低不純物濃度で
形成されているので、メモリセル選択用MISFETQsはnチ
ャネルMISFETQnと同様にLDD構造で構成される。 前記ゲート電極44は第10図及び第11図に示すように行
方向に延在するワード線(WL)44と一体に構成されてい
る。つまり、前記ゲート電極44、ワード線44の夫々は同
一導電層で形成されている。ワード線44は行方向に配置
された複数のメモリセルMのメモリセル選択用MISFETQs
の夫々のゲート電極44を接続するように構成されてい
る。 前記メモリセル選択用MISFETQsのゲート電極44のゲー
ト長寸法はワード線44の幅寸法に比べて太く構成されて
いる。例えば、ゲート電極44のゲート長寸法は1.0[μ
m]に対してワード線44の幅寸法は0.6[μm]で構成
されている。本実施例の混在型半導体集積回路装置1は
最小加工寸法を0.6[μm]としている。 前記メモリセル選択用MISFETQsの一方(相補性データ
線の接続側)のn型半導体領域45には層間絶縁膜54に形
成された接続孔55を通して相補性データ線(DL)57が接
続されている。この一方のn型半導体領域45と相補性デ
ータ線57とはn+型半導体領域56を介在させて接続され
ている。このn+型半導体領域56、一方のn型半導体領
域45の夫々は一体に構成されている。n+型半導体領域5
6は、接続孔55に規定された領域内において、p-型ウエ
ル領域35の主面部にn型不純物を導入することにより形
成されている。このn+型半導体領域56は、前記接続孔5
5、素子間分離用絶縁膜36の夫々が製造工程におけるマ
スク合せずれを生じても、相補性データ線57とp-型ウ
エル領域35とが短絡しないように構成されている。ま
た、n+型半導体領域56は相補性データ線57、一方のn
型半導体領域45の夫々の接続抵抗値を低減することがで
きる。 また、前記メモリセル選択用MISFETQsの他方(情報蓄
積用容量素子Cの接続側)のn型半導体領域45は後述す
る情報蓄積用容量素子Cの下層電極層51と接続され、両
者の接続にはn+型半導体領域51Aを介在させている。こ
のn+型半導体領域51Aは他方のn型半導体領域45と一体
に構成されている。n+型半導体領域51Aは、前記下層電
極層51を接続する接続孔50に規定された領域内におい
て、前記下層電極層51に導入されたn型不純物をp-
ウエル領域35の主面部に拡散することにより形成されて
いる。このn+型半導体領域51Aは他方のn型半導体領域
45と下層電極層51との接続抵抗値を低減できるように構
成されている。また、n+型半導体領域51Aは、他方のn
型半導体領域45とp-型ウエル領域35とのpn接合部に付
加される寄生容量を増加し、情報蓄積用容量素子Cの電
荷蓄積量を増加できるように構成されている。 前記メモリセル選択用MISFETQsのゲート電極44の上層
には符号を付けない絶縁膜(酸化珪素膜)が設けられ、
この絶縁膜、ゲート電極44の夫々の側壁にはサイドウォ
ールスペーサ47が設けられている。 前記メモリセルMの情報蓄積用容量素子Cは、第1
図、第10図及び第12図(所定の製造工程における要部平
面図)に示すように、主に下層電極層51、誘電体膜52、
上層電極層53の夫々を順次積層して構成されている。つ
まり、情報蓄積用容量素子Cは所謂スタックド構造(積
層型:STC)で構成されている。 このスタックド構造の情報蓄積用容量素子Cの下層電
極層51の一部(中央部分)はメモリセル選択用MISFETQs
の他方のn型半導体領域45に接続されている。この接続
は図示しない層間絶縁膜に形成された接続孔及びサイド
ウォールスペーサ47で規定された接続孔50を通して行わ
れている。接続孔50の列方向の開口サイズはメモリセル
選択用MISFETQsのゲート電極44、それに隣接するワード
線44の夫々の離隔寸法で規定されている。 前記スタックド構造の情報蓄積用容量素子Cの下層電
極層51は例えばCVD法で堆積した多結晶珪素膜で形成
し、この多結晶珪素膜には抵抗値を低減するn型不純物
(As或はP)が高濃度に導入されている。下層電極層51
は、下地の段差形状を利用し、かつ側壁を利用してスタ
ックド構造の情報蓄積用容量素子Cの電荷蓄積量を増加
するために、例えば200〜400[nm]程度の比較的厚い膜
厚で形成されている。この下層電極層51は製造工程にお
ける第2層目のゲート配線形成工程により形成される。
前記下層電極層51の平面形状は、第10図及び第12図に示
すように、相補性データ線57が延在する列方向に長い長
方形状で構成されている。 前記下層電極層51には、第12図に示すように、前記n
型半導体領域45と相補性データ線57との接続側に平面方
形状に形成された領域から平面方向に突出する補正パタ
ーン51Aが設けられている。下層電極層51を加工するエ
ッチンダマスク(フォトレジスト膜)は、前記接続領域
において下層電極層51間隔が広い領域で発生する回折現
象によりサイズが縮小されてしまう。このため、下層電
極層51のサイズが所定の設定値よりも小さくなるので、
スタックド構造の情報蓄積用容量素子Cの電荷蓄積量が
低下する。そこで、補正パターン51Aは、予じめサイズ
の縮小分を見込んで下層電極層51のサイズを大きくする
ように構成されている。補正パターン51Aは、レイアウ
ト的に下層電極層51間に余裕がある前記接続側に配置さ
れているが、これに限定されず、前述の位置と反対側に
配置してもよい。なお、現実の下層電極層51の平面形状
は方形状の角部分がかなり落ちるので、全体的にまるみ
を有するように形成される。 誘電体膜52は、基本的には下層電極層(多結晶珪素
膜)51の上層(表面上)にCVD法で堆積させた窒化珪素
膜、この窒化珪素膜を高圧で酸化した酸化珪素膜を積層
した2層構造で構成されている。実際には、誘電体膜52
は、下層電極層51である多結晶珪素膜の表面に自然酸化
珪素膜(5[nm]未満の非常に薄い膜厚なので図示しな
い)が形成されるので、自然酸化珪素膜、窒化珪素膜、
酸化珪素膜の夫々を順次積層した3層構造で構成されて
いる。前記誘電体膜34の下層の窒化珪素膜は、CVD法で
堆積されるので、下地の下層電極層51の結晶状態や段差
形状に影響されず、下地に対して独立なプロセス条件で
形成することができる。つまり、窒化珪素膜は、下層電
極層51の表面を窒化して形成した窒化珪素膜に比べて、
絶縁耐圧が高く、単位面積当りの欠陥数が少ないので、
リーク電流が非常に少ない。しかも、窒化珪素膜は酸化
珪素膜に比べて誘電率が高い特徴がある。上層の一酸化
珪素膜は、非常に良質な膜で形成することができるの
で、前記窒化珪素膜の前記特性をさらに向上させること
ができる。また、後に詳述するが、酸化珪素膜は、高圧
酸化(1.5〜10[toll])で形成されるので、常圧酸化
に比べて短い酸化時間つまり熱処理時間で形成すること
ができる。 誘電体膜52は、下層電極層51の上面及び側壁に沿って
設けられており、下層電極層51の側壁部分を利用して高
さ方向に面積を稼いでいる。誘電体膜52の面積の増加は
スタックド構造の情報蓄積用容量素子Cの電荷蓄積量を
向上することができる。この誘電体膜52の平面形状は上
層電極層53の平面形状で規定され、実質的に上層電極層
53と同一形状で構成されている。 前記上層電極層53は誘電体膜52を介在させて下層電極
層51を覆うようにその上部に設けられている。上層電極
層53は隣接する他のメモリセルMのスタックド構造の情
報蓄積用容量素子Cの上層電極層53と一体に構成されて
いる。上層電極層53には電源電圧1/2Vccが印加されてい
る。上層電極層53は例えばCVD法で堆積した多結晶珪素
膜で形成され、この多結晶珪素膜には抵抗値を低減する
n型不純物が導入されている。この上層電極層53は製造
工程における第3層目のゲート配線形成工程により形成
される。上層電極層53は例えば前記下層電極層51とほぼ
同等の膜厚で形成されている。 前記メモリセルMは第10図、第11図及び第12図に示す
ように列方向に隣接する他の1個のメモリセルMと接続
されている。つまり、列方向に隣接する2個のメモリセ
ルMは、夫々のメモリセル選択用MISFETQsの一方のn型
半導体領域45を一体に構成し、その部分を中心に反転パ
ターンで構成されている。この2個のメモリセルMは行
方向に配置され、この2個のメモリセルMと行方向に隣
接する他の2個のメモリセルMとは列方向に2分の1ピ
ッチずれて配置されている。 前記相補性データ線57は前記スタックド構造の情報蓄
積用容量素子Cの上層電極層53上に層間絶縁膜54を介在
させて配置されている。相補性データ線57は前記配線57
と同一層で形成されている。この相補性データ線57上に
は層間絶縁膜58を介在させてシャント用ワード線(WL)
60を配置している。シャント用ワード線60は、図示しな
いが、数十〜数百個のメモリセルM毎に相当する所定領
域において、ワード線(WL)44に接続されている。ワー
ド線44はメモリセルアレイMAにおいて延在方向に複数個
に分割されており、シャント用ワード線60は前記分割さ
れた複数個の夫々のワード線44に接続されている。シャ
ント用ワード線60は、ワード線44の抵抗値を低減し、情
報書込み動作、情報読出し動作の夫々においてメモリセ
ルMの選択速度を速くできるように構成されている。こ
のシャント用ワード線60は前記配線60と同一導電層で形
成される。 前記混在型半導体集積回路装置1の入力部INには、第
1図に示すように、前述の第8図に示す静電気破壊防止
回路Iが配置されている。この静電気破壊防止回路Iの
クランプ用MISFETQcは、第1図、第13図(入力部の具体
的な要部平面図)及び第14図(第13図のX IV-X IV切断
線で切った断面図)に示すように、素子間分離用絶縁膜
36及びp型チャネルストッパ領域37で周囲を規定された
領域内においてp-型ウエル領域35の主面に設けられて
いる。このp-型ウエル領域35の下部には埋込型のp+
半導体領域32が設けられている。クランプ用MISFETQc
は、主にp-型ウエル領域35(チャネル形成領域)、ゲ
ート絶縁膜43、ゲート電極44、ソース領域及びドレイン
領域であるn+型半導体領域40で構成されている。 このクランプ用MISFETQcは基本的には前述のnチャネ
ルMISFETQnとほぼ同一構造で構成されている。つまり、
クランプ用MISFETQcはp-型ウエル領域35、ゲート絶縁
膜43、ゲート電極44の夫々をnチャネルMISFETQnのそれ
と同一層(同一製造工程)で構成している。また、クラ
ンプ用MISFETQcのドレイン領域、ソース領域の夫々であ
るn+型半導体領域40は前述のバイポーラトランジスタT
1,T2の夫々のn型コレクタ領域であるコレクタ電位引上
げ用n+型半導体領域40と同一層(同一製造工程)で構
成されている。このクランプ用MISFETQcのn+型半導体
領域40の底部はバイポーラトランジスタTのコレクタ電
位引上げ用n+型半導体領域40の底部と同様に埋込型の
+型半導体領域32に接触させている。この入力部INに
設けられた埋込型のp+型半導体領域32はバイポーラト
ランジスタTの周囲を囲む素子分離領域の埋込型のp+
型半導体領域32と同一層(同一製造工程)で構成されて
いる。前記バイポーラトランジスタTのコレクタ電位引
上げ用n+型半導体領域40は埋込型のn+型半導体領域
(埋込コレクタ領域)31Bからコレクタ電流を引き上げ
る目的でそれと接触する深い接合深さで形成され、この
埋込型のn+型半導体領域31Bと実質的に同等の深さに埋
込型のp+型半導体領域32が形成されるので、前記クラ
ンプ用MISFETQcのn+型半導体領域40の底部は埋込型の
+型半導体領域32に簡単に接触させることができる。 クランプ用MISFETQcのドレイン領域であるn+型半導
体領域40は、n+型半導体領域48、配線57の夫々を介在
させて入力信号用外部端子BPとして使用される配線60に
接続されている。一方、クランプ用MISFETQcのソース領
域であるn+型半導体領域40、ゲート電極44の夫々は配
線57(ゲート電極44個は図示しない)を介在させて基準
電位Vssに接続されている。 クランプ用MISFETQcのゲート絶縁膜43のゲート長方向
の端部は、第1図に示すように、前記ゲート絶縁膜43に
比べて厚い膜厚の絶縁膜41が設けられている。絶縁膜41
はソース領域、ドレイン領域の夫々であるn+型半導体
領域40の主面を酸化した酸化珪素膜で形成されている。
この絶縁膜41は、ゲート電極44とドレイン領域であるn
+型半導体領域40との間に発生するミラー容量を低減す
ることができる。また、クランプ用MISFETQcは、ソース
領域、ドレイン領域の夫々であるn+型半導体領域40に
対して絶縁膜41が自己整合で形成され、この絶縁膜41と
ゲート電極44とが重合しても、絶縁膜41でゲート長寸法
を規定された領域内においてゲート電極44は機能するの
で、このゲート電極44に対してn+型半導体領域40を自
己整合で形成している。 静電気破壊防止回路Iの保護抵抗素子Rは主に前記n
+型半導体領域48で構成されている。この保護抵抗素子
Rであるn+型半導体領域48は接続孔55を通して一端側
を前記入力信号用外部端子BPに接続される配線57に接続
している。また、このn+型半導体領域48の他端側はク
ランプ用MISFETQcのドレイン領域であるn+型半導体領
域40に接続(一体化)されている。この保護抵抗素子R
であるn+型半導体領域48は前記nチャネルMISFETQnの
ソース領域及びドレイン領域であるn+型半導体領域48
と同一層(同一製造工程)で構成されている。保護抵抗
素子Rであるn+型半導体領域48は前記クランプ用MISFE
TQcのn+型半導体領域40に比べて浅い接合深さで形成さ
れる。保護抵抗素子Rであるn+型半導体領域48の一端
側つまり配線57との接続部分はn-型ウエル領域34Bの主
面部に設けられている。つまり、このn+型半導体領域4
8の一端側は同一導電型でかつそれに比べて低不純物濃
度のn-型ウエル領域34Bを介在させてその下部に配置さ
れた埋込型のp+型半導体領域32と接触している。保護
低抗素子Rであるn+型半導体領域48の他端側つまりク
ランプ用MISFETQcのドレイン領域であるn+型半導体領
域40との接続部分はp-型ウエル領域35の主面部に設け
られている。 静電気破壊防止回路Iのダイオード素子D1は前記保
護抵抗素子Rであるn+型半導体領域48とp-型ウエル領
域35とのpn接合部に寄生的に形成される。このダイオー
ド素子D1は、高不純物濃度のn+型半導体領域48と低不
純物濃度のp-型ウエル領域35とのpn接合で形成される
ので、高い接合耐圧(ブレークダウン電圧)で構成され
る。本実施例のダイオード素子D1は約20[V]程度の
接合耐圧を有する。 ダイオード素子D2は前記クランプ用MISFETQcのドレ
イン領域であるn+型半導体領域40と埋込型のp+型半導
体領域32とのpn接合部に寄生的に形成される。このダイ
オード素子D2は、高不純物濃度のn+型半導体領域40と
高不純物濃度の埋込型のp+型半導体領域32とのpn接合
で形成されるので、低い接合耐圧で構成される。ダイオ
ード素子D2は約15[V]程度の接合耐圧を有する。 ダイオード素子D3は保護抵抗素子Rであるn+型半導
体領域48に接続されたn-型ウエル領域34Bと埋込型のp
+型半導体領域32とのpn接合部に寄生的に形成される。
このダイオード素子D3は、低不純物濃度のn-型ウエル
領域34Bと高不純物濃度の埋込型のp+型半導体領域32と
のpn接合で形成されるので、前記ダイオード素子D1
比べてさらに高い接合耐圧で構成される。ダイオード素
子D3は約25[V]程度の接合耐圧を有する。 この静電気破壊防止回路Iは、入力信号用外部端子側
から入力段回路Cinに向ってダイオード素子D3、D1
2の夫々を順次配置し、段階的に接合耐圧を小さくし
ている。クランプ用MISFETQcのゲート絶縁膜44は本実施
例において18〜22[nm]程度の膜厚の酸化珪素膜で形成
され、ゲート絶縁膜44の絶縁耐圧が約19[V]程度であ
るので、この絶縁耐圧に比べて前記ダイオード素子D2
の接合耐圧は小さく設定されている。 また、前記入力信号用外部端子BPに接続される配線57
と保護抵抗素子Rであるn+型半導体領域48との接続部
分の近傍には静電気破壊防止回路Iのダイオード素子D
4が配置されている。このダイオード素子D4は主にn+
型半導体領域40とその底部に接触された埋込型のp+
半導体領域32とのpn接合部に寄生的に形成される。この
ダイオード素子D4のカソード領域であるn+型半導体領
域40は配線57を通して電源電圧Vccに接続されている。 このように、(7−5)入力信号用外部端子BPとそれ
に直接々続される入力段回路Cinとの間に静電気破壊防
止回路Iを有する、混在型半導体集積回路装置1におい
て、前記静電気破壊防止回路Iを、基体中に埋込まれた
前記バイポーラトランジスタTの素子分離領域と同一層
で形成された埋込型の高不純物濃度のp+型半導体領域3
2、及び前記基体の主面部に前記埋込型のp+型半導体領
域32に底面を接触させて設けられたpチャネルMISFETQp
のn-型ウエル領域34Bと同一層で形成された低不純物濃
度のn-型ウエル領域34Bで形成されたダイオード素子D
3と、基体の主面部にnチャネルMISFETQnのp-型ウエル
領域35と同一層で形成された低不純物濃度のp-型ウエ
ル領域35、及びこのp-型ウエル領域35の主面部に前記
nチャネルMISFETQnのソース領域及びドレイン領域であ
るn+型半導体領域48と同一層で形成された高不純物濃
度のn+型半導体領域48で構成されたダイオード素子D1
と、前記基体中に埋込まれた埋込型の高不純物濃度のp
+型半導体領域32、及び前記基体の主面部に前記埋込型
のp+型半導体領域32に底面を接触させて設けられた前
記バイポーラトランジスタTのコレクタ電位引上げ用n
+型半導体領域40と同一層で形成された高不純物濃度の
+型半導体領域40で形成されたダイオード素子D2
を、前記入力信号用外部端子BPから入力段回路Cinに向
って順次並列に配列して構成する。この構成により、前
記入力信号用外部端子BPに入力される過大電流を前記ダ
イオード素子D3、D1、D2の夫々で段階的に低減し、
しかも前記ダイオード素子D2のpn接合耐圧を入力段回
路Cinのゲート絶縁膜43の静電気破壊耐圧に比べて低く
することができるので、入力段回路Cinの静電気破壊を
防止し、混在型半導体集積回路装置1の静電気破壊耐圧
を向上することができる。また、前記静電気破壊防止回
路Iのダイオード素子D1〜D3の夫々の形成工程をバイ
ポーラトランジスタT、nチャネルMISFETQn、pチャネ
ルMISFETQpの夫々を形成する工程で兼用することができ
るので、この静電気破壊防止回路Iを形成する工程に相
当する分、混在型半導体集積回路装置1の製造工程数を
低減することができる。 また、前記静電気破壊防止回路Iのクランプ用MISFET
Qcのソース領域、ドレイン領域の夫々一を前記ダイオー
ド素子D2のカソード領域側と同一層のn+型半導体領域
40で構成する。この構成により、前記ソース領域、ドレ
イン領域の夫々であるn+型半導体領域40間の離隔寸法
を不純物導入マスクで規定することができるので、クラ
ンプ用MISFETQcのチャネル長寸法のばらつきを低減する
ことができる。 また、前記クランプ用MISFETQcのゲート電極44のゲー
ト長方向の端部にゲート絶縁膜43に比べて厚い膜厚の絶
縁膜41を設ける。この構成により、クランプ用MISFETQc
のゲート電極44とドレイン領域であるn+型半導体領域4
0との間に生じるミラー容量を低減することができるの
で、入力信号の伝達速度を速め、混在型半導体集積回路
装置1の動作速度の高速化を図ることができる。 また、図示しないが、第9図に示す出力部の静電気破
壊防止回路IIのダイオード素子D5は、前記入力部INの
静電気破壊防止回路Iのダイオード素子D2と実質的に
同一構造で構成される。つまり、ダイオード素子D
5は、n+型半導体領域40と埋込型のp+型半導体領域32
とのpn接合部に寄生的に構成される。このダイオード素
子D5のカソード領域であるn+型半導体領域40は、出力
段回路Coutのプッシュブル回路のnチャネルMISFETの出
力信号用外部端子BPに接続される側のソース領域、ドレ
イン領域の夫々である。 次に、前述の混在型半導体集積回路装置1の具体的な
製造方法について、第15図乃至第31図(各製造工程毎に
示す要部断面図)を用いて簡単に説明する。
【基体形成工程】
まず、単結晶珪素からなるp-型半導体基板30を用意
する。このp-型半導体基板30は例えば8〜12[Ω−c
m]程度の抵抗値で形成されている。 次に、前記p-型半導体基板30の全主面上に酸化珪素
膜70、窒化珪素膜71の夫々を順次積層する。下層の酸化
珪素膜70は、下層のp-型半導体基板30と上層の窒化珪
素膜71との間の応力を緩和し、又後工程の不純物導入の
際のダメージを緩和できるように構成されている。酸化
珪素膜70は、p-型半導体基板30の主面を例えばスチー
ム酸化法により酸化し、40〜50[nm]程度の膜厚で形成
する。上層の窒化珪素膜71は主に耐酸化マスクとして使
用される。窒化珪素膜71は、例えばCVD法で堆積し、45
〜55[nm]程度の膜厚で形成する。 次に、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を
使用し、バイポーラトランジスタT1、T2、pチャネルMI
SFETQpの夫々の形成領域において、前記上層の窒化珪素
膜71を部分的に除去し、マスク71を形成する。 次に、前記マスク71及びそれを加工したエッチングマ
スク(フォトレジスト膜)を不純物導入マスクとして用
い、下層の酸化珪素膜71を通したp-型半導体基板30の
主面部にn型不純物31n1を導入する。n型不純物31n
1は、例えば1015[atoms/cm2]程度の不純物濃度のSbを
使用し、90〜110[KeV]程度のエネルギのイオン打込法
で導入する。 次に、前記マスク71上の不純物導入マスクを除去し、
前記マスク71上にpチャネルMISFETQpの形成領域が開口
されたマスク72を形成する。マスク72は、主に不純物導
入マスクとして使用され、例えばフォトリソグラフィ技
術で形成されたフォトレジスト膜で形成する。 次に、前記マスク72を使用し、第15図に示すように、
pチャネルMISFETQpの形成領域において、酸化珪素膜87
0を通してp-型半導体基板30の主面部にn型不純物31n2
を導入する。pチャネルMISFETQpの形成領域はこのn型
不純物31n2、前記n型不純物31n1の夫々が導入される。
このn型不純物31n2は、前記n型不純物31n1に比べて拡
散速度が速い、例えば1014[atoms/cm2]程度の不純物
濃度のPを使用し、120〜130[KeV]程度のエネルギの
イオン打込法で導入する。このn型不純物31n2を導入し
た後、前記マスク72は除去する。 次に、高温度の熱拡散処理を施し、先に導入されたn
型不純物31n1、31n2の夫々に引き伸し拡散を施し、p-
型半導体基板30の主面部にn+型半導体領域31a、31bの
夫々を形成する。前記熱拡散処理は例えば1100〜1300
[℃]程度の高温度で約30分程度行う。n+型半導体領
域31aはpチャネルMISFETQpの形成領域に形成される。
このn+型半導体領域31aは、拡散速度の速いn型不純物
31n2が導入されているので、n+型半導体領域31bに比べ
て深い接合深さで形成される。n+型半導体領域31bはバ
イポーラトランジスタT1、T2の夫々の形成領域に形成さ
れる。このn+型半導体領域31bは逆にn+型半導体領域3
1aに比べて浅い接合深さで形成される。 次に、前記マスク71を耐酸化マスクとして使用し、n
+型半導体領域31a、31bの夫々の主面上の酸化珪素膜70
を成長させ、酸化珪素膜70に比べて厚い膜厚の酸化珪素
膜70Aを形成する。この酸化珪素膜70Aは、約1000[℃]
程度のスチーム酸化法により形成し、約300〜400[nm]
程度の膜厚で形成する。酸化珪素膜70Aは、後工程例え
ばn-型ウエル領域34A,34Bの夫々のアライメントターゲ
ットとしての段差形状をp-型半導体基板30の主面に構
成するために形成される。また、酸化珪素膜70Aは後工
程で形成されるp+型半導体領域32aを形成するための不
純物導入マスクとしても使用される。 次に、前記マスク71を除去する。このマスク71は窒化
珪素膜なので例えば熱リン酸で除去する。 次に、前記酸化珪素膜70Aを不純物導入マスクとして
使用し、nチャネルMISFETQn、メモリセルアレイMA、入
力部INの夫々の形成領域において、酸化珪素膜70を通し
てp-型半導体基板30の主面部にp型不純物を導入す
る。p型不純物は、例えば1013[atoms/cm2]程度の不
純物濃度のBを使用し、20〜40[KeV]程度のエネルギ
のイオン打込法で導入する。 次に、高温度の勲拡散処理を施し、前記p型不純物に
引き伸し拡散を施すことにより、第16図に示すように、
+型半導体領域32aを形成する。このp+型半導体領域3
2aは前記n+型半導体領域31a、31bの夫々に対して自己
整合で形成される。また、前記熱拡散処理は約1000
[℃]程度の高温度で約10〜20分程度行う。 次に、前記p-型半導体基板30の主面上の酸化珪素膜7
0、70Aの夫々を除去し、この除去されたp-型半導体基
板30の主面上にn-型エピタキシャル層33を成長する。
-型エピタキシャル層33は、単結晶珪素で形成され、
例えば2〜4[Ω−cm]程度の抵抗値で形成される。こ
のn-型エピタキシャル層33は例えば1.4〜1.6[μm]
程度の膜厚で形成される。n-型エピタキシャル層33の
成長により、p-型半導体基板30の主面部に形成された
+型半導体領域31a、31bの夫々からn型不純物がn-
エピタキシャル層33に拡散され、埋込型のn+型半導体
領域31A、31Bの夫々が形成される。また、同様に、p-
型半導体基板30の主面部に形成されたp+型半導体領域3
2aからp型不純物がn-型エピタキシャル層33に拡散さ
れ、埋込型のp+型半導体領域32が形成される。この埋
込型のn+型半導体領域31A、31Bの夫々は埋込型のp+
半導体領域32に対して自己整合で形成される。 また、埋込型のn+型半導体領域31Aは、拡散速度の遠
いn型不純物31n2が導入されているので、埋込型のn+
型半導体領域31Bに比べて、n-型エピタキシャル層33側
へのわき上がり量が大きい。
【ウエル形成工程】
次に、前記n-型エピタキシャル層33の表面上に形成
される酸化珪素膜を除去した後、この露出されたn-
エピタキシャル層33の主面上に酸化珪素膜73、窒化珪素
膜74の夫々を順次積層する。酸化珪素膜73は、約900〜1
000[℃]程度の高温度のスチーム酸化法により形成
し、例えば40〜50[nm]程度の膜厚で形成する。この酸
化珪素膜73はバッファ層として使用される。前記窒化珪
素膜74は不純物導入マスク、耐酸化マスクの夫々に使用
する。窒化珪素膜74は、例えばCVD法で堆積させ、40〜6
0[nm]程度の膜厚で形成する。 次に、バイポーラトランジスタT1、T2、pチャネルMI
SFETQp、入力部INの夫々の形成領域において、前記上層
の窒化珪素膜74を除去し、マスク74を形成する。このマ
スク74はフォトリソグラフィ技術及びエッチング技術で
加工する。 次に、前記マスク74及びそれを加工したエッチングマ
スク(フォトレジスト膜)を不純物導入マスクとして使
用し、酸化珪素膜73を通してn-型エピタキシャル層33
の主面部にn型不純物34n1を導入する。n型不純物34n1
は、例えば1012[atoms/cm2]程度の不純物濃度のPを
使用し、120〜130[KeV]程度のエネルギのイオン打込
法で導入する。 次に、マスク74上の不純物導入マスクを除去し、前記
マスク74上にバイポーラトランジスタT1の形成領域が開
口されたマスク75を形成する。このバイポーラトランジ
スタT1は、例えば入出力段ECLゲート回路等で使用さ
れ、高速性能を要求されるトランジスタとして構成され
る。前記マスク75は、主に不純物導入マスクとして使用
され、例えばフォトリソグラフィ技術で形成されたフォ
トレジスト膜で形成する。 次に、前記マスク75を使用し、第17図に示すように、
バイポーラトランジスタT1の形成領域において、酸化珪
素膜73を通してn-型エピタキシャル層33の主面部にn
型不純物34n2を導入する。n型不純物34n2は、例えば10
13[atoms/cm2]程度の不純物濃度のPを使用し、120〜
130[KeV]程度のエネルギのイオン打込法で導入する。
このn型不純物34n2を導入した後、マスク75は除去され
る。このバイポーラトランジスタT1の形成領域におい
て、n-型エピタキシャル層33の主面部はn型不純物34n
1、34n2の夫々を導入しているので、他の領域に比べて
n型不純物濃度が高くなっている。n型不純物34n1、34
n2の夫々は後工程によりバイポーラトランジスタT1の真
性コレクタ領域(n型ウエル領域34B)を形成するの
で、この真性コレクタ領域の抵抗値を低減し、前述のよ
うにバイポーラトランジスタT1の周波数特性を向上する
ことができる。 次に、前記マスク74を耐酸化マスクとして使用し、マ
スク74から露出する酸化珪素膜73を成長させ、それに比
べて厚い膜厚の酸化珪素膜73Aを形成する。酸化珪素膜7
3Aは前記マスク74を除去するマスク及び不純物導入マス
クとして使用される。また、酸化珪素膜73Aは後工程例
えば素子間分離用絶縁膜36のアライメントターゲットと
して使用される段差形状を形成する。酸化珪素膜73A
は、約900〜1000[℃]の高温度のスチーム酸化法によ
り形成し、例えば110〜130[nm]程度の膜厚で形成す
る。 次に、前記マスク74を選択的に除去する。マスク74は
例えば熱リン酸で除去する。 次に、前記酸化珪素膜73Aを不純物導入マスクとして
使用し、酸化珪素膜73を通してn-型エピタキシャル層3
3の主面部にP型不純物を導入する。p型不純物は、例
えば1012[atoms/cm2]程度の不純物濃度のBF2(又は
B)を使用し、50〜70[KeV]程度のエネルギのイオン
打込法で導入する。このp型不純物は、前記酸化珪素膜
73Aの膜厚を厚く形成しているので、前記n型不純物34n
1、34n2の夫々が導入された領域には導入されず、n型
不純物34n1、34n2の夫々に対して自己整合で導入され
る。 次に、高温度の熱拡散処理を施し、前記n型不純物34
n1、34n2、p型不純物の夫々に引き伸し拡散を施し、第
18図に示すように、n-型ウエル領域34A、n型ウエル領
域34B、n-型ウエル領域34B、p-型ウエル領域32の夫々
を形成する。前記熱拡散処理は例えば1100〜1300[℃]
程度の高温度の雰囲気中で約20〜40分行う。このn-
ウエル領域34A、34B、n型ウエル領域34Bの夫々はp-
ウエル領域32に対して自己整合で形成される。 前述のように、バイポーラトランジスタT1の真性コレ
クタ領域として使用されるn型ウエル領域34Bは不純物
濃度が高いので例えば6[GHz]程度の高い遮断周波数
特性を得ることができる。また、バイポーラトランジス
タT2の真性コレクタ領域として使用されるn-型ウエル
領域34Bは、不純物濃度が低いので、コレクターベース
間耐圧が約10[V]程度の高耐圧化を得ることができ
る。つまり、本実施例の混在型半導体集積回路装置1は
2種類のバイポーラトランジスタT1、T2の夫々を備えて
いる。
【分離領域形成工程】
次に、前記酸化珪素膜73上、73A上の夫々を含む基体
全面に窒化珪素膜76を形成する。この窒化珪素膜76は不
純物導入マスク及び耐酸化マスクとして使用される。こ
の窒化珪素膜76は、例えばCVD法で堆積し、100〜150[n
m]程度の厚い膜厚で形成する。窒化珪素膜76は素子間
分離用絶縁膜36を形成する耐酸化マスクとして使用さ
れ、厚い膜厚の窒化珪素膜76は素子間分離用絶縁膜36を
形成する際の横方向の酸化量所謂バーズビークを低減で
きるようになっている。 次に、前記窒化珪素膜76上に、素子分離領域が開口さ
れたマスク77を形成する。マスク77はフォトリソグラフ
ィ技術を使用し形成する。つまり、マスク77は、フォト
レジスト膜を塗布し、露光処理、現象処理の夫々を順次
施して所定部分を開口し、この後にベーク処理又は紫外
線照射処理を施しフォトレジスト膜を硬化させることに
より形成する。このマスク77は、ベーク処理又は紫外線
照射処理を施し硬化させているので、この後にさらにフ
ォトレジスト膜でマスクを形成した場合においても除去
されない。前記ベーク処理は約100〜120[℃]程度の温
度で行う。 次に、前記マスク77をエッチングマスクとして使用
し、このマスク77から露出する下層の窒化珪素膜76を加
工してマスク76を形成する。 次に、前記マスク77上にp-型ウエル領域35の領域が
開口されたマスク78を形成する。マスク78はフォトリソ
グラフィ技術を使用したフォトレジスト膜で形成する。
マスク78は主に不純物導入マスクとして使用される。こ
のマスク78を形成する際には、その下層のマスク77は前
述のように硬化されているので除去されない。 次に、マスク77、78、厚い膜厚の酸化珪素膜73Aを不
純物導入マスクとして使用し、第19図に示すように、p
-型ウエル領域35の非活性領域の主面部にp型不純物37p
を導入する。このp型不純物37pはp-型ウエル領域35の
活性領域の主面部にはマスク77及び酸化珪素膜73Aが存
在するので導入されない。また、p型不純物37pはn-
ウエル領域34A、34B、n型ウエル領域34Bの夫々の活性
領域及び非活性領域の主面部にはマスク77、78、酸化珪
素膜73Aが存在するので導入されない。このp型不純物3
7pは、例えば1013[atoms/cm2]程度の不純物濃度のB
を使用し、100〜150(本実施例では120〜130)[KeV]
程度の高エネルギのイオン打込法で導入する。つまり、
p型不純物37pは、この後に形成される素子間分離用絶
縁膜36の底部分に不純物濃度のピークを有する(p-
ウエル領域35の表面から前記素子間分離用絶縁膜36の膜
厚の2分の1の寸法に相当する深さの位置に不純物濃度
のピークを有する)ように導入される。 次に、前記マスク78、77の夫々をアッシング処理等に
より順次除去し、マスク76を露出させる。そして、この
マスク76を耐酸化マスクとして使用し、マスク76から露
出する酸化珪素膜73、73Aの夫々を成長させることによ
り、素子間分離用絶縁膜36を形成することができる。素
子間分離用絶縁膜36は、約1000[℃]程度の高温度のス
チーム酸化法により形成し、約600〜800[nm]程度の膜
厚で形成する。この素子間分離用絶縁膜36を形成する高
温度のスチーム酸化法により、先に導入されたp型不純
物37pに引き伸し拡散が施され、p型チャネルストッパ
領域37が形成される。p型チャネルストッパ領域37を形
成するp型不純物37pは前述のように主に素子間分離用
絶縁膜36を形成するマスク76を用いて導入されているの
で、p型チャネルストッパ領域37は素子間分離用絶縁膜
36に対して自己整合で形成される。この後、前記マスク
76を例えば熱リン酸により除去する(第20図参照)。そ
して、第20図に示すように、n-型ウエル領域34A、34
B、n型ウエル領域34B、p-型ウエル領域35の夫々の活
性領域の主面上に酸化珪素膜79を形成する。この酸化珪
素膜79は、素子間分離用絶縁膜36を形成する際に素子間
分離用絶縁膜36の端部に形成される窒化物所謂ホワイト
リボンを除去する目的で形成される。酸化珪素膜79は、
900〜1000[℃]程度のスチーム酸化法により形成し、
約50〜70[nm]程度の膜厚で形成される。 前記p型チャネルストッパ領域37は、第32図(基板表
面からの不純物濃度分布を示す図)に示すように、高エ
ネルギのイオン打込法でp型不純物37pをp-型ウエル領
域35の表面から深い位置に導入しているので、素子間分
離用絶縁膜36とp-型ウエル領域35との界面部分のp-
ウエル領域35の表面において最大の不純物濃度を有して
いる。また、p型チャネルストッパ領域37のp型不純物
37pは、素子間分離用絶縁膜36の酸化時にその中に取り
込まれる量が少ない。つまり、同第32図に示すように、
p型チャネルストッパ領域37の表面の不純物濃度は素子
間分離用絶縁膜36中に取り込まれる不純物濃度に比べて
高くなる。したがって、p型チャネルストッパ領域37
は、素子間分離用絶縁膜36下の表面の不純物濃度を高く
することができるので、寄生MOSのしきい値電圧を高
め、素子間分離能力を高めることができる。また、p型
チャネルストッパ領域37は、表面の不純物濃度を高くす
ることができ、素子間分離用絶縁膜36中に取り込まれる
量を見込んでp型不純物37pを導入することがなくなる
ので、横方向の拡散量(p型不純物37Pの活性領域側へ
のしみだし量)を低減することができる。 このように、(18-10)p-型ウエル領域35の非活性領
域の主面に形成されるp型チャネルストッパ領域37及び
素子間分離用絶縁膜36で周囲を規定された活性領域の主
面にnチャネルMISFETQnを構成する混在型半導体集積回
路装置1において、前記p型チャネルストッパ領域37と
前記素子間分離用絶縁膜36との境界部分での前記p型チ
ャネルストッパ領域37の不純物濃度を、前記p型チャネ
ルストッパ領域37を形成するp型不純物37pが前記素子
間分離用絶縁膜36中に取ち込まれるp型不純物の濃度に
比べて高く構成する(第32図参照)。この構成はp型チ
ャネルストッパ領域37を形成するp型不純物37pを高エ
ネルギのイオン打込法で導入することによリ形成され
る。この構成により、前記素子間分離用絶縁膜36中にp
型不純物37pが取り込まれる量を低減し、前記素子間分
離用絶縁膜36下のP型チャネルストッパ領域37の不純物
濃度を高くすることができるので、寄生MOSのしきい値
電圧を高くして素子間分離能力を向上し、混在型半導体
集積回路装置1の集積度を向上することができると共
に、前記素子間分離用絶縁膜36中にp型不純物37pが取
り込まれる量を低減し、前記p型チャネルストッパ領域
37の不純物濃度を過剰に高くする必要がないので、p型
チャネルストッパ領域37を形成するp型不純物37pの活
性領域側への回り込み量を低減して前記nチャネルMISF
ETQnの狭チャネル効果を低減し、より混在型半導体集積
回路装置1の集積度を向上することができる。
【コレクタ電位引上げ用半導体領域形成工程】
次に、第21図に示すように、前記バイポーラトランジ
スタT1の形成領域においてn型ウエル領域34Bの主面
部、バイポーラトランジスタT2の形成領域においてn-
型ウエル領域34Bの主面部の夫々にコレクタ電位引上げ
用n+型半導体領域40を形成すると共に、入力部INの静
電気破壊防止回路Iのクランプ用MISFETQcの形成領域に
おいてn-型ウエル領域34Bの主面部にn+型半導体領域4
0を形成する。つまり、コレクタ電位引上げ用n+型半導
体領域40、n+型半導体領域40の夫々は同一製造工程で
形成される。コレクタ電位引上げ用n+型半導体領域4
0、n+型半導体領域40の夫々は、例えば1015〜1016[at
oms/cm2]程度の不純物濃度のpを使用し、90〜110[Ke
V]程度のエネルギのイオン打込法で導入する。コレク
タ電位引上げ用n+型半導体領域40、n+型半導体領域40
の夫々は埋込型のn+型半導体領域31B、埋込型のp+
半導体領域32に接触できるように、拡散速度の速いPを
n型不純物として使用する。このn型不純物は、活性化
を目的とし、かつ不純物導入のダメージを低減し、かつ
深い接合深さを得るために、導入後に約1000[℃]程度
の高温度で約20〜30分程度の熱処理が施される。また、
前記n型不純物はフォトリソグラフィ技術で形成した不
純物導入マスク(フォトレジスト膜)を用いて導入され
る。
【しきい値電圧調整工程】
次に、前記nチャネルMISFETQnの形成領域においてp
-型ウエル領域35の主面部、pチャネルMISFETQpの形成
領域においてn-型ウエル領域34Aの主面部の夫々を含む
基板全面に、第1回目のしきい値電圧調整用不純物を導
入する。このしきい値電圧調整用不純物は、例えば1012
[atoms/cm2]程度の不純物濃度のBを使用し、20〜40
[KeV]程度のエネルギのイオン打込法で導入する。こ
のしきい値電圧調整用不純物は標準のしきい値電圧を有
するnチャネルMISFETQn、所定の絶対値で高いしきい値
電圧を有するpチャネルMISFETQpの夫々のしきい値電圧
を調整するための不純物である。本実施例において、n
チャネルMISFETQnは約0.6[V]の標準の絶対値で低い
しきい値電圧に調整される。pチャネルMISFETQpは約−
0.8[V]の絶対値で高いしきい値電圧に調整される。
例えば、第33図(等価回路図)に示すバイポーラトラン
ジスタ及びCMOSを混在させたBi-CMOSゲート回路III及び
次段のCMOSゲート回路IVにおいて、すべてのpチャネル
MISFETQpは前述の高いしきい値電圧に調整される。 次に、特定のnチャネルMISFETQnの形成領域において
-型ウエル領域35の主面部、特定以外のpチャネルMIS
FETQpの形成領域においてn-型ウエル領域34Aの主面部
の夫々に第2回目のしきい値電圧調整用不純物を導入す
る。このしきい値電圧調整用不純物は、1011〜1012[at
oms/cm2]程度の不純物濃度のBを使用し、20〜40[Ke
V]程度のエネルギのイオン打込法で導入する。前記同
第33図(等価回路図)に第2回目のしきい値電圧調整用
不純物が導入される領域を破線で囲んである。特定のn
チャネルMISFETQnは次段のCMOSゲート回路IVのnチャネ
ルMISFETQnである。この特定のnチャネルMISFETQnは、
第2回目のしきい値電圧調整用不純物の導入により、高
いしきい値電圧約0.8[V]に設定される。また、特定
のpチャネルMISFETQpは同様に次段のCMOSゲート回路IV
のpチャネルMISFETQpである。この特定のpチャネルMI
SFETQpは予じめ第1回目のしきい値電圧調整用不純物の
導入により絶対値で高いしきい値電圧に設定されてい
る。第2回目のしきい値電圧調整用不純物は、前記特定
以外のpチャネルMISFETQpに導入され、標準の絶対値で
低いしきい値電圧約−0.6[V]に設定される。 第33図に示すBi-CMOSゲート回路IIIは、入力信号電圧
Sinが約0又は5[V]に対して、出力信号電圧が約0.8
又は4.2[V]である。つまり、次段のCMOSゲート回路I
Vは、nチャネルMISFETQn,pチャネルMISFETQpの夫々を
標準のしきい値電圧に設定した場合、常時導通し、電源
電圧Vcc−基準電圧Vss間に貫通電流が流れるので、前述
のように高いしきい値電圧に設定されている。 また、すべてのnチャネルMISFETQnの標準のしきい値
電圧を設定する第1回目のしきい値電圧を調整する際
に、予じめすべてのpチャネルMISFETQpのしきい値電圧
を高いしきい値電圧に設定し、次に、第2回目のしきい
値電圧を調整する際に、特定のnチャネルMISFETQnを標
準のしきい値電圧から高いしきい値電圧に設定すると共
に、特定以外のpチャネルMISFETQpを高いしきい値電圧
から低い標準のしきい値電圧に設定することにより、2
回のしきい値電圧調整用不純物の導入で4種類のしきい
値電圧を設定することができる。つまり、このしきい値
電圧調整工程は、しきい値電圧調整用不純物の導入工程
数及び不純物導入マスクの形成工程数を減らすことがで
きるので、混在型半導体集積回路装置1の製造工程数を
低減することができる。
【ゲート絶縁膜形成工程】
次に、前記n-型ウエル領域34A、34B、n型ウエル領
域34B、p-型ウエル領域35の夫々の活性領域の主面上の
酸化珪素膜79を除去し、夫々の主面を露出させる。 次に、前記露出させたn-型ウエル領域34A,34B、n型
ウエル領域34B、p-型ウエル領域35の夫々の主面上にゲ
ート絶縁膜43を形成する。このゲート絶縁膜43は、例え
ば800〜900[℃]程度の高温度のスチーム酸化法で形成
し、15〜25[nm]程度の膜厚で形成する。このゲート絶
縁膜43を形成する工程により、特に、入力部INの静電気
破壊防止回路Iのクランプ用MISFETQcのn+型半導体領
域40の主面上に厚い膜厚の絶縁膜41を形成することがで
きる。この絶縁膜41は、n+型半導体領域40の主面部の
不純物濃度が高いので、増殖酸化によりゲート絶縁膜43
に比べて厚い膜厚に形成することができる。絶縁膜41は
例えば80〜100[nm]程度の膜厚で形成される。
【ゲート配線形成工程1】 次に、ゲート絶縁膜43上及び素子間分離用絶縁膜36上
を含む基板全面に多結晶珪素膜を形成する。多結晶珪素
膜は、CVD法で堆積させ、200〜300[nm]程度の膜厚で
形成する。多結晶珪素膜には、熱拡散法により、抵抗値
を低減するn型不純物例えばPが導入される。 次に、前記多結晶珪素膜上に遷移金属シリサイド膜例
えばWSi2膜を形成する。この遷移金属シリサイド膜は、
例えばCVD法又はスパッタ法により堆積し、90〜110[n
m]程度の膜厚で形成する。この遷移金属シリサイド膜
及び前記多結晶珪素膜は製造工程における第1層目のゲ
ート配線形成工程として形成される。 次に、前記遷移金属シリサイド膜上の全面に層間絶縁
膜80を形成する。この層間絶縁膜80は無機シランガス
(SiH4又はSiH2Cl2)及び酸化窒素ガス(N2O)をソー
スガスとするCVD法で堆積した酸化珪素膜で形成する。
この酸化珪素膜は、段差部分でのステップカバレッジが
高く、しかも膜の縮みが少ない特徴がある。この層間絶
縁膜80は例えば350〜450[nm]程度の膜厚で形成する。 次に、第22図に示すように、前記層間絶縁膜80、遷移
金属シリサイド膜、多結晶珪素膜の夫々を所定の形状に
順次エッチングし、ゲート電極44及びワード線(WL)44
を形成する。ゲート電極44、ワード線44の夫々の上部の
層間絶縁膜80はそのまま残存させる。前記エッチング
は、フォトリソグラフィ技術で形成したエッチングマス
ク(フォトレジスト膜)を使用し、RIE等の異方性エッ
チングで行う。このゲート電極44を形成することによ
り、入力部INの静電気破壊防止回路Iのクランプ用MISF
ETQcが実質的に完成する。 次に、高温度の熱処理を施し、前記遷移金属シリサイ
ド膜のデンシファイ処理及びエッチングダメージを回復
する。この熱処理は約900〜1000[℃]程度の高温度で
約30分行う。 次に、高温度の酸化処理を施し、ゲート電極44、ワー
ド線44の露出する表面を酸化し、特にゲート電極44の端
部のゲート絶縁膜43の絶縁耐圧を向上させる。この酸化
処理は約850〜900[℃]の高温度においてドライ酸化法
により行う。
【低濃度の半導体領域形成工程】
次に、素子間分離用絶縁膜36及び層間絶縁膜80(及び
ゲート電極44)を不純物導入マスクとして用い、nチャ
ネルMISFETQn、入力部INのクランプ用MISFETQc、メモリ
セルアレイMAのメモリセル選択用MISFETQsの夫々の形成
領域において、p-型ウエル領域35の主面部にn型不純
物45nを導入する。このn型不純物45nはゲート電極44に
対して自己整合で導入される。また、このn型不純物45
nは、バイポーラトランジスタT1、T2の夫々のp型ベー
ス領域の形成領域においてn-型ウエル領域34B、n型ウ
エル領域34Bの夫々の主面部にも導入される。n型不純
物45nは、例えば1013[atoms/cm2]程度の不純物濃度の
Pを用い、50〜70[KeV]程度のエネルギのイオン打込
法で導入する。 前述したように、メモリセルMのメモリセル選択用MI
SFETQsの少なくともスタックド構造の情報蓄積用容量素
子Cに接続される側のn型半導体領域45を形成するn型
不純物45nは1014[atoms/cm2]未満の低不純物濃度のイ
オン打込法で導入されるので、スタックド構造の情報蓄
積用容量素子Cの情報となる電荷のリーク量が低減され
る。また、前記n型不純物45nは、低不純物濃度で導入
されるので、nチャネルMISFETQn、メモリセル選択用MI
SFETQsの夫々をLDD構造で形成することができる。 また、前記バイポーラトランジスタT1、T2の夫々に導
入されたn型不純物45nは、p型ベース領域の表面の不
純物濃度を下げることができるので、このp型ベース領
域と後工程で形成されるn型エミッタ領域との表面部分
のpn接合部に付加される寄生容量を小さくすることがで
きる。つまり、バイポーラトランジスタT1、T2の夫々は
高周波特性を向上することができる。また、n型不純物
45nは、前記p型ベース領域とn型エミッタ領域との表
面部分のpn接合耐圧を向上することができる。つまり、
バイポーラトランジスタT1、T2の夫々は高耐圧化を図る
ことができる。しかも、前記バイポーラトランジスタT
1、T2の夫々に導入されるn型不純物45nは、nチャネル
MISFETQn、メモリセル選択用MISFETQsの夫々に導入され
るn型不純物45nを導入する工程で導入することができ
るので、混在型半導体集積回路装置1の製造工程数を低
減することができる。 前記バイポーラトランジスタT1,T2の夫々の領域に導
入されるn型不純物45nは、基本的にp型ベース領域の
真性ベース領域であるp型半導体領域42(約1014[atom
s/cm2]程度)を形成するためにそれに比べて低い不純
物濃度で導入されることが条件となる。一方、前述のp
型ベース領域とn型エミッタ領域との境界領域の表面部
分に形成される寄生容量が約10[%]以上低減するには
n型不純物45nは1012[atoms/cm2]程度の不純物濃度で
導入する必要がある。したがって、バイポーラトランジ
スタT1、T2の夫々の領域に導入されるn型不純物は、n
チャネルMISFETQn、メモリセル選択用MISFETQsの夫々を
LDD化するn型不純物45nの不純物濃度が最適な濃度であ
り、しかもn型エミッタ領域に比べて浅い領域(表面か
ら約0.2[μm]まで)のp型ベース領域の不純物濃度
を下げるにはn型不純物45nを導入する条件が最適であ
るので、本実施例はこのn型不純物45nを使用する。 前記n型不純物45nを導入する際にはpチャネルMISFE
TQpの形成領域は不純物導入マスク(フォトレジスト
膜)で覆われている。 次に、素子間分離用絶縁膜36及び層間絶縁膜80(及び
ゲート電極44)を不純物導入マスクとして用い、第23図
に示すように、pチャネルMISFETQpの形成領域におい
て、n-型ウエル領域34Aの主面部にp型不純物46pを導
入する。このp型不純物46pはゲート電極44に対して自
己整合で導入される。p型不純物46pは、例えば1012〜1
013[atoms/cm2]程度の不純物濃度のBF2(又はB)を
用い、40〜60[KeV]程度のエネルギのイオン打込法で
導入する。p型不純物46pを導入する際にはnチャネルM
ISFETQn、メモリセル選択用MISFETQs、クランプ用MISFE
TQc、バイポーラトランジスタT1、T2の夫々の形成領域
は不純物導入マスク(フォトレジスト膜)で覆れてい
る。
【スペーサ形成工程】
次に、第24図に示すように、前記ゲート電極44、ワー
ド線44、それらの上層の層間絶縁膜80の夫々の側壁にサ
イドウォールスペーサ47を形成する。サイドウォールス
ペーサ47は、酸化珪素膜を堆積し、この酸化珪素膜を堆
積した膜厚に相当する分、RIE等の異方性エッチングを
施すことにより形成することができる。サイドウォール
スペーサ47の酸化珪素膜は前記層間絶縁膜80と同一膜質
つまり無機シランガス及び酸化窒素ガスをソースガスと
するCVD法で形成する。この酸化珪素膜は例えば400〜50
0[nm]程度の膜厚で形成する。このサイドウォールス
ペーサ47のゲート長方向(チャネル長方向)の長さは約
250〜300[nm]程度で形成される。
【層間絶縁膜形成工程1】 次に、前記層間絶縁膜80上、サイドウォールスペーサ
47上等を含む基板全面に層間絶縁膜(符号を付けていな
い)を形成する。この層間絶縁膜はスタックド構造の情
報蓄積用容量素子Cの夫々の電極層を加工する際のエッ
チングストッパ層として使用されている。また、層間絶
縁膜はスタックド構造の情報蓄積用容量素子Cの下層電
極層51とメモリセル選択用MISFETQsのゲート電極44、ワ
ード線44の夫々とを電気的に分離するために形成されて
いる。つまり、層間絶縁膜は上層導電層の加工時のオー
バエッチングによる削れ量、洗浄工程での削れ量等を見
込んだ膜厚で形成されている。層間絶縁膜は無機シラン
ガス及び酸化窒素ガスをソースガスとするCVD法で堆積
した酸化珪素膜で形成されている。つまり、この層間絶
縁膜は、スタックド構造の情報蓄積用容量素子Cの誘電
体膜52や下地の層間絶縁膜80との間に線膨張係数差に基
づき発生するストレスを低減することができる。層間絶
縁膜は例えば150〜250[nm]程度の膜厚で形成する。 次に、第25図に示すように、メモリセルM形成領域の
メモリセル選択用MISFETQsの他方のn型半導体領域(情
報蓄積用容量素子Cの下層電極層51が接続される側)45
上の前記層間絶縁膜を除去し、接続孔50を形成する。こ
の接続孔50はフォトリソグラフィ技術及びエッチング技
術を使用して形成する。前記接続孔50を形成した後はこ
の形成に使用したエッチングマスクを除去する。このエ
ッチングマスクの除去後、エッチングダメージを除去す
るために、高温の熱処理が行われる。熱処理は約900〜1
000[℃]程度の高温度で約10分行う。この熱処理工程
により、先に導入されたn型不純物45nが引き伸し拡散
され、低不純物濃度のn型半導体領域45が形成される。
このn型半導体領域45を形成することにより、メモリセ
ルMのメモリセル選択用MISFETQsが実質的に完成する。
また、前記熱処理工程により、先に導入されたp型不純
物46pが引き伸し拡散され、低不純物濃度のp型半導体
領域46が形成される。
【ゲート配線形成工程2】 次に、第26図に示すように、メモリセルMのスタック
ド構造の情報蓄積用容量素子Cの下層電極層51を形成す
る。下層電極層51は、前記接続孔50を通して一部をn型
半導体領域45に接続し、他部をサイドウォールスペーサ
47上、層間絶縁膜80上の夫々に延在させている。下層電
極層51は、例えばCVD法で堆積させた多結晶珪素膜で形
成し、200〜300[nm]程度の比較的厚い膜厚で形成す
る。この多結晶珪素膜は製造工程における第2層目のゲ
ート配線形成工程により形成されている。下層電極層51
は、多結晶珪素膜の堆積後、抵抗値を低減するn型不純
物例えばPを熱拡散法により前記多結晶珪素膜に導入
し、この後フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術
を用いて前記多結晶珪素膜を加工することにより形成さ
れている。前記下層電極層51に導入されたn型不純物
は、メモリセル選択用MISFETQsの他方のn型半導体領域
45の主面部に拡散され、高不純物濃度のn+型半導体領
域51Aを形成する。このn+型半導体領域51Aはメモリセ
ル選択用MISFETQsの他方のn型半導体領域45と下層電極
層51とのオーミック特性を向上することができる(接触
低抗値の低減)。
【誘電体膜形成工程】
次に、前記メモリセルMのスタックド構造の情報蓄積
用容量素子Cの下層電極層51上を含む基板全面に誘電体
膜52を形成する。誘電体膜52は、前述したように基本的
には窒化珪素膜、酸化珪素膜の夫々を順次積層した2層
構造で形成されている。下層の窒化珪素膜は、例えばCV
D法で堆積させ、5〜10[nm]程度の膜厚で形成する。
この窒化珪素膜を形成する際には酸素の巻き込みをでき
る限り抑える。通常の生産レベルで下層電極層51である
多結晶珪素膜上に窒化珪素膜を形成した場合には、極微
量の酸素の巻き込みが生じるので、下層電極層51と窒化
珪素膜との間に3[nm]以下の薄い膜厚の自然酸化珪素
膜(図示しない)が形成される。 前記誘電体膜52の上層の酸化珪素膜は、下層の窒化珪
素膜に高圧酸化法を施して形成し、1〜6[nm]程度の
膜厚で形成する。酸化珪素膜を形成すると下層の窒化珪
素膜は若干膜厚が減少する。酸化珪素膜は基本的には1.
5〜10[toll]の高圧及び800〜1000[℃]程度の高温度
の酸素ガス雰囲気中において形成する高圧スチーム酸化
法により形成する。本実施例の酸化珪素膜は、3〜3.8
[toll]の高圧及び酸化の際の酸素流量(ソースガス)
を2[l/min]、水素流量(ソースガス)を3〜8[l/m
in]とする高圧スチーム酸化法により形成している。高
圧スチーム酸化法で形成される酸化珪素膜は常圧(1
[toll])で形成される酸化珪素膜に比べて短時間で所
望の膜厚に形成することができる。つまり、高圧スチー
ム酸化法は、高温度の熱処理時間を短縮することができ
るので、メモリセル選択用MISFETQs等のソース領域及び
ドレイン領域のpn接合深さを浅くすることができる。特
に、混在型半導体集積回路装置1においては、埋込型の
+型半導体領域31A、31B、埋込型のp+型半導体領域32
の夫々が設けられているので、MISFETQのソース領域、
ドレイン領域の夫々の接合深さを浅くすることは寄生容
量の低減となり、動作速度の高速化を図ることにつなが
る。 結果的に、前記誘電体膜52は、自然酸化珪素膜、窒化
珪素膜、酸化珪素膜の夫々を順次積層した3層構造で構
成されている。自然酸化珪素膜は酸素の巻き込みを低減
すれば薄くすることができる。また、製造工程数は増加
するが、自然酸化珪素膜を窒化し、誘電体膜52を2層構
造で構成することもできる。
【ゲート配線形成工程3】 次に、前記誘電体膜52上を含む基板全面に多結晶珪素
膜を堆積する。多結晶珪素膜は、CVD法で堆積させ、150
〜250[nm]程度の膜厚で形成する。この多結晶珪素膜
は製造工程における第3層目のゲート配線形成工程によ
り形成される。この後、前記多結晶珪素膜に抵抗値を低
減するn型不純物例えばPを熱拡散法により導入する。
次に、メモリセル選択用MISFETQsの一方のn型半導体領
域45と相補性データ線57との接続領域を除くメモリセル
アレイMAの全面において、前記多結晶珪素膜上にエッチ
ンダマスクを形成する。エッチングマスクは例えばフォ
トリソグラフィ技術を使用したフォトレジスト膜で形成
されている。この後、前記エッチングマスクを使用し、
前記多結晶珪素膜、誘電体膜52の夫々を順次エッチング
することにより、前記多結晶珪素膜で上層電極層53を形
成することができる。前記多結晶珪素膜は例えば異方性
エッチング法によりエッチングする。この上層電極層53
を形成することによりスタックド構造の情報蓄積用容量
素子Cが略完成し、この結果、DRAMのメモリセルMが完
成する。このメモリセルMの完成後、前記エッチングマ
スクは除去する。 次に、第27図に示すように、前記メモリセルアレイMA
以外の領域において、各素子とスタックド構造の情報蓄
積用容量素子Cの下層電極層51との間に形成された層間
絶縁膜を除去する。
【ベース領域形成工程】
次に、図示しないが、不純物導入に際してのスルー膜
として、基体全面に酸化珪素膜を堆積する。この酸化珪
素膜は、例えば無機シランガス及び酸化窒素ガスをソー
スガスとするCVD法で堆積し、20〜40[nm]程度の膜厚
で形成する。 次に、第28図に示すように、バイポーラトランジスタ
T1、T2の夫々のp型ベース領域の形成領域において、n
-型ウエル領域34B、n型ウエル領域34Bの夫々の主面部
にp型下純物42Pを導入する。このp型不純物42pはp型
ベース領域の真性ベース領域を形成する。p型不純物42
pは、1014[atoms/cm2]程度の不純物濃度のBを使用
し、20〜40[KeV]程度のエネルギのイオン打込法で導
入する。このp型不純物42pの導入に際してはフォトリ
ソグラフィ技術で形成された不純物導入マスク(フォト
レジスト膜)を使用する。
【高濃度の半導体領域形成工程】
次に、nチャネルMISFETQn、入力部INの保護抵抗素子
Rの夫々の形成領域において、p-型ウエル領域35の主
面部にn型不純物を導入する。n型不純物の導入には主
にゲート電極44双びその上層の層間絶縁膜80、サイドウ
ォールスペーサ47の夫々を不純物導入マスクとして使用
する。また、n型不純物の導入に際してはメモリセルア
レイMA、pチャネルMISFETQp、バイポーラトランジスタ
T1、T2の夫々の形成領域は不純物導入マスク(フォトレ
ジスト膜)で覆われている。このn型不純物は主にnチ
ャネルMISFETQnの高不純物濃度のソース領域及びドレイ
ン領域を形成する。n型不純物は、例えば1015〜10
16[atoms/cm2]程度の不純物濃度のAsを用い、70〜90
[KeV]程度のエネルギのイオン打込法で導入する。 次に、pチャネルMISFETQp、バイポーラトランジスタ
Tのp型ベース領域の夫々の形成領域において、n-
ウエル領域34A、34B、n型ウエル領域34Bの夫々の主面
部にp型不純物を導入する。pチャネルMISFETQpの形成
領域において、p型不純物の導入には主にゲート電極44
及びその上層の層間絶縁膜80、サイドウォールスペーサ
47の夫々を不純物導入マスクとして使用する。また、p
型不純物の導入に際しではメモリセルアレイMA、nチャ
ネルMISFETQnの夫々の形成領域は不純物導入マスクで覆
われている。このp型不純物は、pチャネルMISFETQpの
高不純物濃度のソース領域及びドレイン領域、バイポー
ラトランジスタTのp型ベース領域のグラフトベース領
域の夫々を形成する。p型不純物は、例えば1015[atom
s/cm2]程度の不純物濃度のBF2を用い、70〜90[KeV]
程度のエネルギのイオン打込法で導入する。 この後、前記n型不純物、p型不純物の夫々に引き伸
し拡散を施し、第29図に示すように、p-型ウエル領域3
5の主面部にn+型半導体領域48を形成し、n-型ウエル
領域34A、34B、n型ウエル領域34Bの夫々の主面部にp+
型半導体領域49を形成する。前記引き伸し拡散は900〜1
000[℃]程度の高温度で約10分行う。このn+型半導体
領域48を形成する工程により、nチャネルMISFETQn、静
電気破壊防止回路Iの保護抵抗素子Rの夫々が実質的に
完成する。また、p+型半導体領域49を形成する工程に
より、pチャネルMISFETQpが実質的に完成する。本実施
例の混在型半導体集積回路装置1は、pチャネルMISFET
Qpのソース領域及びドレイン領域であるp+型半導体領
域49を形成する工程でバイポーラトランジスタT1、T2の
夫々のp型ベース領域のグラフトベース領域であるp+
型半導体領域49を形成することができるので、後者を形
成する工程に相当する分、製造工程数を低減することが
できる。
【層間絶縁膜形成工程2】 次に、前記各素子上を含む基板全面に層間絶縁膜54を
形成する。層間絶縁膜54は酸化珪素膜54A、BPSG膜54Bの
夫々を順次積層した2層構造で構成されている。この層
間絶縁膜54の下層の酸化珪素膜54Aは例えば有機シラン
ガスをソースガスとするCVD法で堆積する。また、酸化
珪素膜54Aは無機シランガス及び酸化窒素ガスをソース
ガスとするCVD法で堆積する。酸化珪素膜54Aは、上層の
BPSG膜54Bからの不純物(P、Bの夫々)の漏れを防止
するため、例えば150〜250[nm]程度の膜厚で形成す
る。上層のBPSG膜54Bは例えばCVD法で堆積する。BPSG膜
54Bは例えば500〜700[nm]程度の膜厚で形成する。BPS
G膜54Bには窒素ガス雰囲気中において約900〜1000
[℃]程度の温度でデンシファイ処理及びリフロー処理
が施される。このリフローによりBPSG膜54Bの表面は平
坦化される。
【接続孔形成工程】
次に、前記層間絶縁膜54の各半導体領域40、42、45、
48、49、ゲート電極44、ワード線44の夫々の上部を除去
し、接続孔55を形成する。この接続孔55は、占有面積を
縮小すると共に段差部分での上層配線のステップカバレ
ッジを向上するために、等方性エッチング及び異方性エ
ッチングを組合せて形成する。また、接続孔55は異方性
エッチングを使用して形成してもよい。 次に、窒素ガス雰囲気中において、750〜850[℃]程
度の低温度で約10分程度の熱処理を施す。この熱処理は
接続孔55を形成するエッチングのダメージを回復するた
めに施される。熱処理は、低温度で行っているので、前
記層間絶縁膜54の上層のBPSG膜54Bに添加されている不
純物が各半導体領域40、42、45、48、49の夫々にアウト
ディフュージョンされても活性化されず表面の実効的な
不純物濃度は低下しない。 次に、前記接続孔55から露出する各半導体領域40、4
2、45、48、49の夫々の主面上に酸化珪素膜(図示しな
い)を形成する。酸化珪素膜は、後工程の熱処理(n+
型半導体領域56を形成する不純物の引き伸し拡散)で層
間絶縁膜54の上層のBPSG膜54Bに添加されている不純物
が接続孔55を通して前記各半導体領域40、42、45、48、
49の夫々の主面部に導入されることを防止することがで
きる。不純物のうちBがn型半導体領域40、45、48の夫
々の主面部に導入されたり、Pがp型半導体領域42、49
の夫々の主面部に導入された場合には実効的な不純物濃
度が低下し、各半導体領域とそれに接続される配線57と
の接触抵抗値が増大する。前記酸化珪素膜は12〜32[n
m]程度の薄膜で形成される。n型半導体領域40、45、4
8の夫々の主面上に形成される酸化珪素膜はp型半導体
領域42、49の夫々の主面上に形成される酸化珪素膜に比
べて厚い膜厚で形成される。
【エミッタ領域形成工程】
次に、バイポーラトランジスタT1、T2の夫々のn型エ
ミッタ領域(コレクタ電位引上げ用n+型半導体領域40
上を含む)、メモリセルアレイMAのメモリセル選択用MI
SFETQsの一方のn型半導体領域45の夫々が開口された不
純物導入マスクを形成する。この不純物導入マスクは、
前記接続孔55が露出する開口サイズで形成され、例えば
フォトリソグラフィ技術を使用したフォトレジスト膜で
形成する。 次に、前記不純物導入マスク及びその下層の層間絶縁
膜54を不純物導入マスクとして使用し、バイポーラトラ
ンジスタT1、T2の夫々のp型半導体領域42の主面部、コ
レクタ電位引上げ用n+型半導体領域40の主面部、メモ
リセル選択用MISFETQsの一方のn型半導体領域45の主面
部の夫々にn型不純物を導入する。このn型不純物は、
接続孔55に規定された領域内において導入されるので、
この接続孔55に対して自己整合で導入される。このn型
不純物はバイポーラトランジスタT1、T2のn型エミッタ
領域を形成することを主目的としている。したがって、
n型不純物は、1015〜1016[atoms/cm2]程度の不純物
濃度のSbを使用し、100〜120[KeV]程度のエネルギの
イオン打込法で導入する。n型不純物としてSbは、他の
n型不純物であるAsに比べて拡散速度が速く、Pに比べ
て遅い特徴がある。 前記バイポーラトランジスタT1、T2の夫々のp型ベー
ス領域のp型半導体領域42の主面部に導入されたn型不
純物は前述のようにn型エミッタ領域を形成する。バイ
ポーラトランジスタT1、T2の夫々のコレクタ電位引上げ
用n+型半導体領域40の主面部に導入されたn型不純物
はコレクタ電位引上げ用n+型半導体領域40とそれに接
続される配線57との接触抵抗値を低減することを目的と
して導入される。メモリセル選択用MISFETQsの一方のn
型半導体領域45の主面部に導入されたn型不純物は、製
造工程におけるマスク合せずれでn型半導体領域45と接
続孔55とがずれた場合、接続孔55に通される相補性デー
タ線57とp-型ウエル領域35とが短絡することを防止す
ることを目的として導入される。 また、前記n型不純物は、nチャネルMISFETQnのn+
型半導体領域48の主面部、クランプ用MISFETQcのn+
半導体領域40の主面部の夫々には基本的に導入しない。
また、pチャネルMISFETQpのp+型半導体領域49の主面
部にはp型不純物は導入しない。つまり、混在型半導体
集積回路装置1が埋込型のp+型半導体領域32、埋込型
のn+型半導体領域31Aの夫々を有しており、ソース領域
及びドレイン領域に付加される寄生容量を低減するため
に不純物は導入されていない。 次に、前記不純物導入マスクを除去した後に、高温度
の熱処理を施し、第30図に示すように、先に導入された
n型不純物に引き伸し拡散を施してn+型半導体領域56
を形成する。この熱処理は900〜1000[℃]程度の高温
度で約15〜25分行う。前述したように、バイポーラトラ
ンジスタT1、T2の夫々の領域に形成されたn+型半導体
領域56はn型エミッタ領域として使用される。このn+
型半導体領域56を形成することにより、バイポーラトラ
ンジスタT1、T2の夫々が実質的に完成する。
【配線形成工程1】 次に、配線57を形成する前に、前記接続孔55内に露出
する各半導体領域40、48、49、56の夫々の表面を前洗浄
により露出させる。この前洗浄は例えばスパッタリング
法やエッチング法により行う。 前記前洗浄工程は、層間絶縁膜54の接続孔55の内壁も
削るために、接続孔55の開口サイズが若干拡大する(層
間絶縁膜54が後退する)。前記バイポーラトランジスタ
T1、T2の夫々のn型エミッタ領域は、高周波特性を高め
るために、拡散速度が遅いAsで浅い(シャローな)pn接
合深さを形成することが望しい。ところが、Asで形成さ
れるn型エミッタ領域は横方向の拡散量が小さく、この
拡散量に比べて前記接続孔55の前洗浄工程による開口サ
イズの増加分が大きい場合、p型ベース領域と配線57と
が短絡する。一方、前記n型エミッタ領域を拡散速度の
速いPで形成した場合、n型エミッタ領域のpn接合深さ
の増加に伴って、p型ベース領域の接合深さ及び横方向
の拡散量が増大するので、寄生容量の増加で高周波特性
が劣化すると共に各動作領域の面積の増加で集積度が低
下する。したがって、本実施例の混在型半導体集積回路
装置1は、バイポーラトランジスタT1、T2の夫々のn型
エミッタ領域であるn+型半導体領域56を、Asに比べて
拡散速度が速く、Pに比べて拡散速度が遅いSbで形成し
ている。しかも、このSb及びその導入工程は、メモリセ
ルアレイMAのメモリセル選択用MISFETQsの一方のn型半
導体領域45と一体に構成されるn+型半導体領域56を形
成する工程を兼用している。 次に、第31図に示すように、前記接続孔55を通して各
半導体領域40、48、49、56の夫々に接続し、層間絶縁膜
54上を延在する配線57を形成する。この配線57ばメモリ
セルアレイMA上において相補性データ線57として使用さ
れる。配線57は製造工程における第1層目の配線形成工
程で形成する。配線57は、遷移金属シリサイド膜57A、
アルミニウム合金膜57B、遷移金属シリサイド膜57Cの夫
々を順次積層した3層構造で構成されている。 前記配線57の下層の遷移金属シリサイド膜57Aは、ス
パッタ法で堆積した例えばMoSi2膜で形成し、10〜60[n
m]程度の膜厚で形成する。また、下層の遷移金属シリ
サイド膜57Aは、ステップカバレッジを向上するためCVD
法で堆積した例えばWSi2膜で形成し、50〜70[nm]程度
の膜厚で形成してもよい。 前記中層のアルミニウム合金膜57Bは、例えばスパッ
タ法で堆積させ、400〜600[nm]程度の膜厚で形成す
る。 前記上層の遷移金属シリサイド膜57Cは、スパッタ法
で堆積させた例えばMoSi2膜で形成し、10〜20[nm]程
度の膜厚で形成する。 この配線57は、遷移金属シリサイド膜57A、アルミニ
ウム合金膜57B、遷移金属シリサイド膜57Cの夫々を順次
積層した後に、フォトリソグラフィ技術及びエッチング
技術を使用して加工する。 このように、(3−2)バイポーラトランジスタT1、
T2及びDRAMのメモリセル選択用MISFETQsを同一基体に形
成する混在型半導体集積回路装置1において、前記バイ
ポーラトランジスタT1、T2の夫々のn型エミッタ領域で
あるn+型半導体領域56、前記メモリセル選択用MISFETQ
sのソース領域又はドレイン領域の一部であるn+型半導
体領域56の夫々を同一工程でイオン打込法でn型不純物
を導入し活性化することにより構成し、このn型エミッ
タ領域、ソース領域及びドレイン領域の夫々に、同一工
程で形成された遷移金属シリサイド膜(バリアメタル
層)57Aを介在させてアルミニウム合金膜57Bを接続す
る。この構成により、前記バイポーラトランジスタT1、
T2の夫々のn型エミッタ領域、遷移金属シリサイド膜
(バリアメタル層)57A、アルミニウム合金膜57Bの夫々
を形成する工程をDRAMのメモリセル選択用MISFETQsのソ
ース領域又はドレイン領域の一部であるn+型半導体領
域56、遷移金属シリサイド膜(バリアメタル層)57A、
アルミニウム合金膜57Bの夫々を形成する工程で兼用す
ることができるので、混在型半導体集積回路装置1の製
造工程数を低減することができると共に、前記n型エミ
ッタ領域をイオン打込法による不純物の導入で形成し、
熱拡散法による不純物の導入(例えばポリシリコンエミ
ッタ構造のバイポーラトランジスタ)に比べて不純物濃
度の制御性を向上することができるので、前記バイポー
ラトランジスタT1、T2のエミッタ接地電流増幅率
(hFE)のばらつきを低減し、混在型半導体集積回路装
置1の電気的信頼性を向上することができると共に、前
記n型エミッタ領域、ソース領域及びドレイン領域の夫
々とアルミニウム合金膜57Bとの合金化反応を防止し、
アロイスパイク現象を防止することができるので、混在
型半導体集積回路装置1の電気的信頼性をより向上する
ことができる。
【層間絶縁膜形成工程3】 次に、前記配線57上を含む基板全面に層間絶縁膜58を
形成する。層間絶縁膜58は酸化珪素膜(堆積型絶縁膜)
58A、酸化珪素膜(塗布型絶縁膜)58B、酸化珪素膜(堆
積型絶縁膜)58Cの夫々を順次積層した3層構造で構成
されている。 下層の酸化珪素膜58Aは、プラズマCVD法で堆積し、15
0〜250[nm]程度の膜厚で形成する。 中層の酸化珪素膜58Bは層間絶縁膜58の表面を平坦化
するために形成されている。酸化珪素膜58Bは、SOG法で
数回(2〜5回)程度塗布し(合計100〜150[nm]程度
の膜厚に塗布)、この後ベーク処理(約450[℃])を
施し、表面をエッチングで後退させることにより形成さ
れている。前記エッチングによる後退により、酸化珪素
膜58Bは下層の酸化珪素膜58Aの表面の段差形状のうち凹
部のみに形成される。また、層間絶縁膜58の中層は前記
酸化珪素膜58Bに変えて有機物膜例えばポリイミド系樹
脂膜で形成してもよい。 上層の酸化珪素膜58Cは、層間絶縁膜58全体としての
膜の強度を高めるために、例えばプラズマCVD法で堆積
し、500〜700[nm]程度の膜厚で形成する。
【接続孔形成工程3】 次に、前記層間絶縁膜58に接続孔59を形成する。接続
孔59は前記接続孔55と同様に等方性エッチング及び異方
性エッチングを組合せてテーパ状或は階段状に形成す
る。また、接続孔59は異方性エッチングだけで形成して
もよい。 前記接続孔59を形成した後、エッチングによるダメー
ジを回復するため、約400[℃]程度の低温度で約10〜2
0分の熱処理を行う。
【配線形成工程2】 次に、前記第1図に示すように、接続孔59を通して配
線57に接続するように、層間絶縁膜58上を延在する配線
60を形成する。この配線60は第2層目の配線形成工程に
より形成される。配線60は、前述のように、基本的には
配線57と同様の3層構造で形成される。つまり、配線60
は、遷移金属シリサイド膜60A、アルミニウム合金膜60
B、遷移金属シリサイド膜60Cの夫々を順次積層して形成
される。 前記下層の遷移金属シリサイド膜60Aは、スパッタ法
で堆積させた例えばMoSi2膜で形成し、10〜60[nm]程
度の膜厚で形成する。 中層のアルミニウム合金膜60Bは、スパッタ法で堆積
させ、前記配線57のアルミニウム合金膜57Bに比べて厚
い700〜1000[nm]程度の膜厚で形成する。 上層の遷移金属シリサイド膜60Cは、スパッタ法で堆
積させた例えばMoSi2膜で形成し、10〜30[nm]程度の
膜厚で形成する。 この配線60は、遷移金属シリサイド膜60A、アルミニ
ウム合金膜60B、遷移金属シリサイド膜60Cの夫々を順次
積層した後に、フォトリソグラフィ技術及びエッチング
技術を使用して加工する。 前記配線60を形成する工程の後に、配線60を加工する
エッチングによるダメージを回復するために熱処理を施
す。
【パッシベーション膜形成工程】
次に、前記第1図には示していないが、前記配線60上
を含む基板全面にパッシベーション膜を形成する。パッ
シベーション膜は、シラン膜、窒化珪素膜、樹脂膜の夫
々を順次積層した複合膜で形成されている。前記パッシ
ベーション膜の下層のシラン膜は例えば150〜250[nm]
程度の膜厚で形成する。前記中層の窒化珪素膜は、例え
ばプラズマCVD法で堆積し、1.0〜1.2[μm]程度の膜
厚で形成する。窒化珪素膜は耐湿性を向上するために形
成される。前記上層の樹脂膜は、例えば塗布法により塗
布されたポリイミド系樹脂膜で形成され、8〜12[μ
m]程度の膜厚で形成される。この樹脂膜はDRAMのα線
ソフトエラー耐圧を向上するために形成される。 次に、前記混在型半導体集積回路装置1の外部端子BP
の形成領域において、前記パッシベーション膜にボンデ
ィング開口を形成する。このボンディング開口はフォト
リソグラフィ技術及びエッチング技術を使用して形成す
る。 なお、ボンディング開口で規定された領域内におい
て、外部端子BPとして使用される配線60の上層の遷移金
属シリサイド膜60Cは、ボンディング工程時のボンディ
ング位置の検出精度を高めるために除去してもよい。こ
の遷移金属シリサイド膜60Cの除去は、ボンディング開
口時に行われる。つまり、外部端子BP部分の遷移金属シ
リサイド膜60Cの除去は、その下層のアルミニウム合金
膜60Bを露出させ、このアルミニウム合金膜60Bとパッシ
ベーション膜の上層の樹脂膜との位置検出ビームの反射
率差を稼ぐために行われる。 これら一連の工程を施すことにより、本実施例のDRAM
を搭載する混在型半導体集積回路装置1は完成する。 このように、(17−9)真性コレクタ領域、埋込型コ
レクタ領域の夫々を基体の深さ方向に順次配置したバイ
ポーラトランジスタと、前記真性コレクタ領域、埋込型
コレクタ領域の夫々と同一層でかつ同一導電型で形成さ
れるウエル領域、埋込型半導体領域の夫々を基板の深さ
方向に順次配置した領域に形成されるMISFETとを有する
混在型半導体集積回路装置1の製造方法において、p-
型半導体基板30のバイポーラトランジスタT1、T2の夫々
の形成領域の主面部にSbを導入すると共に、p-型半導
体基板30のpチャネルMISFETQpの形成領域の主面部に前
記Sb(又はAsでもよい)及びそれと同一導電型でそれに
比べて拡散速度が速いPを導入する工程と、前記p-
半導体基板30の主面上にn-型エピタキシャル層33を成
長し、前記バイポーラトランジスタT1、T2の夫々の形成
領域に前記Sbを拡散して埋込型のn+型半導体領域(埋
込型コレクタ領域)31Bを形成すると共に、前記pチャ
ネルMISFETQpの形成領域に前記Sb及びPを拡散して埋込
型のn+型半導体領域31Aを形成する工程と、前記n-
エピタキシャル層33のバイポーラトランジスタT1、T2の
夫々の形成領域の主面部にn型ウエル領域34B、n-型ウ
エル領域(真性コレクタ領域)34Bの夫々を形成すると
共に、前記n-型エピタキシャル層33のpチャネルMISFE
TQpの形成領域の主面部にn-型ウエル領域34Aを形成す
る工程とを備える。この構成により、前記Pの拡散速度
が前記Sbのそれに比べて大きく、前記pチャネルMISFET
Qpの形成領域の埋込型のn+型半導体領域31Aの基板の深
さ方向の寸法を前記バイポーラトランジスタT1、T2の夫
々の埋込型のn+型半導体領域31Bの基板の深さ方向の寸
法に比べて大きくすることができるので、pチャネルMI
SFETQpの形成領域のp-型ウエル領域34Aの深さを浅く
し、バイポーラトランジスタT1、T2の夫々のn型ウエル
領域34B、n-型ウエル領域34B(真性コレクタ領域)の
夫々の深さを深くすることができる。 また、(1−1)層間絶縁膜54に形成された接続孔
(エミッタ開口)55を通して、バイポーラトランジスタ
Tのn型エミッタ領域であるn+型半導体領域56の主面
に配線57を接続する混在型半導体集積回路装置1におい
て、前記バイポーラトランジスタTのn型エミッタ領域
であるn+型半導体領域56を、p型ベース領域(p型半
導体領域42)の前記接続孔55で規定された領域内の主面
部にSbを導入し活性化することにより構成する。前記配
線57はアルミニウム合金膜57Bを主体として構成され
る。この構成により、前記n型エミッタ領域であるn+
型半導体領域56の横方向の拡散量がAsに比べて大きく、
前記配線57の形成前に行われる前洗浄で接続孔55の開口
サイズが増加しても、前記p型ベース領域であるp型半
導体領域42と前記配線57との短絡を防止することができ
るので、混在型半導体集積回路装置1の電気的信頼性を
向上することができると共に、前記n型エミッタ領域で
あるn+型半導体領域56の横方向、縦方向の夫々の拡散
量がPに比べて小さく、前記n型エミッタ領域、p型ベ
ース領域、n型コレクタ領域の夫々の接合深さを浅くす
ることができるので、前記n型エミッタ領域、n型コレ
クタ領域の夫々の間の電流の走行距離を短くし、混在型
半導体集積回路装置1の動作速度の高速化を図ることが
できる。また、前記n型エミッタ領域とp型ベース領域
との間、p型ベース領域とn型コレクタ領域との間の夫
々のpn接合面積を低減し、寄生容量を低減することがで
きるので、より混在型半導体集積回路装置1の動作速度
の高速化を図ることができる。また、前記n型エミッタ
領域、p型ベース領域、n型コレクタ領域の夫々の接合
深さを浅くし、バイポーラトランジスタTの占有面積を
縮小することができるので、混在型半導体集積回路装置
1の集積度を向上することができる。 また、前記n型エミッタ領域であるn+型半導体領域5
6を形成するn型不純物は、バイポーラトランジスタT
のコレクタ電位引上げ用n+型半導体領域40の主面部に
も導入されるので、このコレクタ電位引上げ用n+型半
導体領域40と配線57との接続抵抗値を低減することがで
きる。また、前記n型エミッタ領域であるn+型半導体
領域56を形成するn型不純物は、DRAMのメモリセルMの
メモリセル選択用MISFETQsの一方のn型半導体領域45に
一体化されるn+型半導体領域56を形成するn型不純物
を兼用することができるので、混在型半導体集積回路装
置1の製造工程数を低減することができる。 また、(20-11)p-型ウエル領域35の下部にそれと同
一導電型でかつそれた比べて不純物濃度の高い埋込型の
+型半導体領域32を設け、前記p-型ウエル領域35の主
面部に形成されたnチャネルMISFETQのソース領域及び
ドレイン領域であるn+型半導体領域48、DRAMのメモリ
セル選択用MISFETQsのソース領域及びドレイン領域であ
るn型半導体領域45の夫々に層間絶縁膜54に形成された
接続孔55を通して配線57が接続された混在型半導体集積
回路装置1において、前記p-型ウエル領域35のCMOS領
域CMOSの主面部に形成されたnチャネルMISFETQnのn+
型半導体領域48に配線57を接続すると共に、前記p-
ウエル領域35のメモリセルアレイMAの主面部に形成され
たメモリセル選択用MISFETQsのn型半導体領域45に、前
記接続孔55で規定された領域内にn型不純物を導入して
形成された前記n+型半導体領域48に比べて深い接合深
さを有するn+型半導体領域56を介在させて配線57を接
続する。つまり、メモリセルアレイMAのメモリセルMの
メモリセル選択用MISFETQsにn+型半導体領域56を設
け、周辺回路を構成するnチャネルMISFETQnにはn+
半導体領域56を設けない。この構成により、前記nチャ
ネルMISFETQnのn+型半導体領域48と前記p-型ウエル領
域35の下部の埋込型のp+型半導体領域32とを離隔し、
このnチャネルMISFETQnのn+型半導体領域48に付加さ
れる寄生容量を低減することができるので、混在型半導
体集積回路装置1の動作速度の高速化を図ることができ
ると共に、前記n型半導体領域45と接続孔55(又は配線
57)との製造工程におけるマスク合せずれが生じても、
前記n+型半導体領域56を介在させて前記メモリセル選
択用MISFETQsのn型半導体領域45と配線57とを確実に接
続することができるので、配線57とp-型ウエル領域35
との短絡を防止し、混在型半導体集積回路装置1の電気
的信頼性を向上することができる。 なお、本実施例Iの混在型半導体集積回路装置1は、
前記バイポーラトランジスタT1、T2の夫々のp型ベース
領域の真性ベース領域であるp型半導体領域42を形成す
る工程を削除し、pチャネルMISFETQpのLDD構造を構成
するp型半導体領域46を形成する工程で前記真性ベース
領域を形成することができる。つまり、前記pチャネル
MISFETQpのp型半導体領域46を形成する工程と同一製造
工程でバイポーラトランジスタの真性ベース領域を形成
する。この場合、不純物濃度は、真性ベース領域を基準
に設定し、約1014[atoms/cm2]程度と若干高くする。
真性ベース領域は、前記LDD構造を構成するp型半導体
領域46の不純物濃度を基準にした場合、若干不純物濃度
が低下するので、n型エミッタ領域、n型コレクタ領域
間にパンチスルーを生じる。一方、pチャネルMISFETQp
は、LDD構造を構成するp型半導体領域46の機能がホッ
トキャリア対策であるため、若干不純物濃度が高くなっ
ても実効的に問題はない。 このように、LDD構造を採用するpチャネルMISFETQp
のp型半導体領域46を形成する工程でバイポーラトラン
ジスタTの真性ベース領域を形成することにより、混在
型半導体集積回路装置1の製造工程数を低減することが
できる。 (実施例II) 本実施例IIは、前記実施例Iの混在型半導体集積回路
装置1の入力部INに配置された静電気破壊防止回路Iの
他の構造を説明する、本発明の第2実施例である。 本発明の実施例IIである混在型半導体集積回路装置1
を第34図乃至第36図(要部断面図)に示す。 本実施例IIの混在型半導体集積回路装置1の入力部IN
の静電気破壊防止回路Iは、第34図に示すように、主に
クランプ用MISFETQc、保護抵抗素子R、ダイオード素子
1、D2で構成されている。クランプ用MISFETQcは、前
記実施例Iのクランプ用MISFETQcと同様にソース領域及
びドレイン領域をn+型半導体領域40で構成する。した
がって、クランプ用MISFETQcは、ゲート電極44に対して
+型半導体領域40を自己整合で形成することができる
ので、実効チャネル長寸法をほぼ設定値で確保すること
ができる。保護低抗素子Rはn+型半導体領域48で構成
される。ダイオード素子D1は前記n+型半導体領域48及
びp-型ウエル領域35で構成される。ダイオード素子D2
は前記n+型半導体領域40及び埋込型のp+型半導体領域
32で構成される。このダイオード素子D1、D2の夫々は
入力信号用外部端子BPから入力段回路Cinに向って順次
配置されている。 このように、(5−3)入力信号用外部端子BPとそれ
に直接々続される入力段回路Cinとの間に静電気破壊防
止回路Iを有する混在型半導体集積回路装置1におい
て、前記静電気破壊防止回路Iを、基体の主面部にnチ
ャネルMISFETQnのp-型ウエル領域35と同一層で形成さ
れた低不純物濃度のp-型ウエル領域35、及びこのp-
ウエル領域35の主面部に前記nチャネルMISFETQnのソー
ス領域及びドレイン領域であるn+型半導体領域48と同
一層で形成された高不純物濃度のn+型半導体領域48で
構成されたダイオード素子D1と、前記基体中に埋込ま
れた前記バイポーラトランジスタTの素子分離領域と同
一層で形成された高不純物濃度の埋込型のp+型半導体
領域32、及び前記基体の主面部に前記埋込型のp+型半
導体領域32に底面を接触させて設けられた前記バイポー
ラトランジスタTのコレクタ電位引上げ用n+型半導体
領域40と同一層で形成された高不純物濃度のn+型半導
体領域40で形成されたダイオード素子D2とを、前記入
力信号用外部端子BPから入力段回路Cinに向って順次並
列に配列して構成する。この構成により、前記入力信号
用外部端子BPに入力される過大電流を前記ダイオード素
子D1、ダイオード素子D2の夫々で段階的に低減し、し
かも前記ダイオード素子D2のpn接合耐圧を入力段回路C
inのゲート絶縁膜43の静電気破壊耐圧に比べて低くする
ことができるので、入力段回路Cinの静電気破壊を防止
し、混在型半導体集積回路装置1の静電気破壊耐圧を向
上することができる。また、前記静電気破壊防止回路I
のダイオード素子D1、D2の夫々の形成工程をバイポー
ラトランジスタT、nチャネルMISFETQnの夫々を形成す
る工程で兼用することができるので、この静電気破壊防
止回路Iを形成する工程に相当する分、混在型半導体集
積回路装置1の製造工程数を低減することができる。 また、前記静電気破壊防止回路Iは、第35図に示すよ
うに、前記実施例Iの静電気破壊防止回路Iと大半を実
質的に同様の構造とし、クランプ用MISFETQcのソース領
域だけをnチャネルMISFETQnと同様にn型半導体領域45
及びn+型半導体領域48で構成してもよい。このクラン
プ用MISFETQcは、ソース領域のn型半導体領域45のチャ
ネル形成領域側への拡散距離を低減することができるの
で、短チャネル効果を低減することができる。 また、前記静電気破壊防止回路Iは、第36図に示すよ
うに、保護抵抗素子Rをn+型半導体領域40で構成し、
クランプ用MISFETQcのドレイン領域であるn+型半導体
領域40と一体に構成してもよい。保護抵抗素子Rである
+型半導体領域40の底部は埋込型のp+型半導体領域32
と接触させる。この場合、静電気破壊防止回路Iはダイ
オード素子D2しか存在しないが、このダイオード素子
2は保護抵抗素子R及びクランプ用MISFETQcのドレイ
ン領域に相当する広い範囲において過大電流を吸収する
ことができる。 また、前記静電気破壊防止回路Iは、図示しないが、
保護低抗素子Rを前記実施例Iの保護抵抗素子Rと同様
にn+型半導体領域48で構成し、このn+型半導体領域48
の全域に沿ってn-型ウエル領域34B(又はn型ウエル領
域34B)を設けてもよい。つまり、この静電気破壊防止
回路Iは、ダイオード素子D1がなくなり、ダイオード
素子D3、D2の夫々を入力信号用外部端子BPから入力段
回路Cinに向って順次配置する。 このように、(6−4)入力信号用外部端子BPとそれ
に直接々続される入力段回路Cinとの間に静電気破壊防
止回路Iを有する混在型半導体集積回路装置1におい
て、前記静電気破壊防止回路Iを、基体中に埋込まれた
前記バイポーラトランジスタTの素子分離領域と同一層
で形成された高不純物濃度の埋込型のp+型半導体領域3
2、及び前記基体の主面部に前記埋込型のp+型半導体領
域32に底面を接触させて設けられた前記バイポーラトラ
ンジスタTの真性コレクタ領域であるn-型ウエル領域3
4B(又はn型ウエル領域34B或はpチャネルMISFETQpの
-型ウエル領域34A)と同一層で形成された低不純物濃
度のn-型ウエル領域34Bで形成されたダイオード素子D
3と、前記埋込型のp+型半導体領域32、及び前記基体の
主面部に前記埋込型のp+型半導体領域32に底面を接触
させて設けられた前記バイポーラトランジスタのコレク
タ電位引上げ用n+型半導体領域40と同一層で形成され
た高不純物濃度のn+型半導体領域40で形成されたダイ
オード素子D2とを、前記入力信号用外部端子BPから入
力段回路Cinに向って順次並列に配列して構成する。こ
の構成により、前記入力信号用外部端子BPに入力される
過大電流を前記ダイオード素子D3、D2の夫々で段階的
に低減し、しかも前記ダイオード素子D2のpn接合耐圧
を入力段回路Cinのゲート絶縁膜43の静電気破壊耐圧に
比べて低くすることができるので、入力段回路Cinの静
電気破壊を防止し、混在型半導体集積回路装置1の静電
気破壊耐圧を向上することができる。また、前記静電気
破壊防止回路Iのダイオード素子D1、D2の夫々の形成
工程をバイポーラトランジスタT、pチャネルM.ISFETQ
pの夫々を形成する工程で兼用することができるので、
この静電気破壊防止回路Iを形成する工程に相当する
分、混在型半導体集積回路装置1の製造工程数を低減す
ることができる。 (実施例III) 本実施例IIIは、前記実施例Iの混在型半導体集積回
路装置1において、バイポーラトランジスタの占有面積
を縮小し、集積度を向上した、本発明の第3実施例であ
る。 本発明の実施例IIIである混在型半導体集積回路装置
1を第37図(要部断面図)に示す。 本実施例IIIの混在型半導体集積回路装置1は、少な
くともバイポーラトランジスタT1、T2の夫々のエミッタ
開口として使用される接続孔55内に遷移金属膜(又は遷
移金属シリサイド膜)57Dが埋込まれている。この遷移
金属膜57Dは配線57の一部として使用され、この配線57
は、遷移金属膜57Dを介在させてアルミニウム合金膜57B
が各半導体領域40、48、49、56の夫々に直接々続されな
いので、前述の実施例Iで説明した遷移金属シリサイド
膜57Aは廃止されている。 前記配線57の下層となる遷移金属膜57Dは例えば選択C
VD法で堆積したW膜を使用する。遷移金属膜シリサイド
膜57Dの場合は例えばWSi2等を使用する。また、遷移金
属膜57Dは、CVD法やスパッタ法により接続孔55内が埋込
まれるまで堆積し、この後、接続孔55内のみに残存する
ように全面をエッチングで後退させて形成してもよい。 前記配線57のアルミニウム合金膜57Bは、比抵抗値が
小さい特徴があるが、段差部特にエミッタ開口として使
用される接続孔55部分でのステップカバレッジが悪く、
断面々積が縮小する。バイポーラトランジスタT1、T2の
夫々はエミッタ電流量がCMOSの動作電流量に比べて大き
く、マイグレーション耐圧を確保するために前記段差部
でアルミニウム合金膜57Bの断面々積を増加するにはエ
ミッタ開口である接続孔55の開口サイズを大きくしなく
てはならない。この接続孔55の開口サイズの増加は、n
型エミッタ領域、p型ベース領域、n型コレクタ領域の
夫々の面積を順次増大し、バイポーラトランジスタT1、
T2の夫々の占有面積を増大する。つまり、本実施例III
の混在型半導体集積回路装置1は、前記接続孔55内に遷
移金属膜57Dを埋込み、接続孔55部分での配線57の断面
々積を増加している。 前記遷移金属膜57Dは、まず、第38図(所定の製造工
程における要部断面図)に示すように、層間絶縁膜54に
接続孔55を形成し、この接続孔55内に前記遷移金属膜57
Dを埋込む。 次に、前記遷移金属膜57D上、層間絶縁膜54上を含む
基板全面にアルミニウム合金膜57B、遷移金属シリサイ
ド膜57Cの夫々を順次積層する。この後、第39図(所定
の製造工程における要部断面図)に示すように、遷移金
属シリサイド膜57C、アルミニウム合金膜57Bの夫々を順
次所定の形状に加工することにより配線57を形成する。
つまり、前記配線57の下層となる遷移金属膜57Dは、バ
イポーラトランジスタT1、T2の夫々のエミッタ開口とな
る接続孔55を含め、その他の素子と配線57とを接続する
接続孔55のすべてに埋込まれる。 このように、(30-14)バイポーラトランジスタT1、T
2のn型エミッタ領域であるn+型半導体領域56に、層間
絶縁膜54に形成されたエミッタ開口である接続孔55を通
して前記層間絶縁膜54上を延在するアルミニウム合金膜
57B(配線57)を接続する混在型半導体集積回路装置1
において、前記層間絶縁膜54に形成されたエミッタ開口
(接続孔55)内に遷移金属膜(又は遷移金属シリサイド
膜)57Dを埋込み、この埋込まれた遷移金属膜57Dを介在
させ、前記バイポーラトランジスタT1、T2のn型エミッ
タ領域であるn+型半導体領域56と前記配線57のアルミ
ニウム合金膜57Bとを接続する。この構成により、前記
エミッタ開口である接続孔55内の実質的にすべての領域
を前記遷移金属膜57Dで満たし、前記接続孔55の段差部
分で配線57の断面々積を増加することができるので、エ
ミッタ開口である接続孔55の開口サイズを縮小してこれ
に伴ってn型エミッタ領域の面積を縮小することができ
る。つまり、バイポーラトランジスタT1、T2の占有面積
を縮小することができるので、混在型半導体集積回路装
置1の集積度を向上することができる。 また、前記エミッタ開口である接続孔55内に埋込まれ
た遷移金属膜57Dは、前記アルミニウム合金膜57Bに比べ
てエレクトロマイグレーション耐圧が高いので、さらに
接続孔55の開口面積を縮小し、混在型半導体集積回路装
置1の集積度をより向上することができる。 また、前記エミッタ開口である接続孔55内に埋込まれ
た遷移金属膜57Dは、n型エミッタ領域であるn+型半導
体領域56とアルミニウム合金膜57Bとの合金化反応を防
止することができるので、アロイスパイク現象を防止す
ることができる。 また、前記遷移金属膜57Dは、接続孔55内にそれに対
して自己整合で埋込むことができ、接続孔55と配線57の
アルミニウム合金膜57B(及び遷移金属シリサイド膜57
C)との製造工程におけるマスク合せずれが生じても、
接続孔55内に目開きが生じないので、接続孔55部分のア
ルミニウム合金膜57Bの配線幅寸法、配線間寸法の夫々
を縮小することができる。つまり、前記接続孔55に埋込
まれた遷移金属膜57Dとアルミニウム合金膜57Bとの接続
部分において、アルミニウム合金膜57Bに製造工程にお
けるマスク合せ余裕寸法を確保する必要がなくなる(所
謂ドックボーンの廃止)。 また、前記メモリセルアレイMAのメモリセルMのメモ
リセル選択用MISFETQsの一方のn型半導体領域45(実際
にはn+型半導体領域56)と相補性データ線57との接続
部分においては、前記遷移金属膜57Dは、相補性データ
線57の接続孔55部分でのステップカバレッジを向上し、
相補性データ線57の断線不良を低減することができる。
特に、メモリセルアレイMAは、メモリセルMをスタック
ド構造の情報蓄積用容量素子Cで構成しており、接続孔
55の段差形状が他の領域に比べて大きくなっているの
で、前記接続孔55内に埋込まれる遷移金属膜57Dは有効
である。 なお、前記配線57の接続孔55内に埋込まれた遷移金属
膜57Dとアルミニウム合金膜57Bとの接続部分は、Siの析
出や合金化反応が生じる可能性があるので、実用の際は
バリアメタル層例えば遷移金属窒化膜(TiN膜)を介在
させる。 (実施例IV) 本実施例IVは、前記実施例Iの混在型半導体集積回路
装置1において、特にBi-CMOSゲート回路の動作速度の
高速化を図った、本発明の第4実施例である。 本発明の実施例IVである混在型半導体集積回路装置1
を第40図(要部断面図)に示す。 本実施例IVの混在型半導体集積回路装置1特にBi-CMO
Sゲート回路を構成するバイポーラトランジスタT1は、
第40図に示すように、埋込型のn+型半導体領域31A及び
-型ウエル領域34A(真性コレクタ領域)でn型コレク
タ領域を構成している。埋込型のn+型半導体領域34Aは
基板の深さ方向の寸法が大きく構成され、n-型ウエル
領域34Aの深さが浅く構成されている。 一方、前記Bi-CMOSゲート回路を構成するCMOSのnチ
ャネルMISFETQnはp-型ウエル領域35の主面に設けら
れ、pチャネルMISFETQpはn-型ウエル領域34Bの主面に
設けられている。前記nチャネルMISFETQnの領域のp-
型ウエル領域35、pチャネルMISFETQpの領域のn-型ウ
エル領域34Bの夫々は、前記バイポーラトランジスタT1
の真性コレクタ領域であるn-型ウエル領域34Aに比べて
深い深さで構成されている。nチャネルMISFETQnの領域
の埋込型のp+型半導体領域32、pチャネルMISFETQpの
領域の埋込型のn+型半導体領域34Bの夫々は、前記バイ
ポーラトランジスタT1の埋込型のn+型半導体領域31Aに
比べて基板の深さ方向の寸法が小さく構成されている。 すなわち、前記バイポーラトランジスタT1は、n型コ
レクタ領域のうちの真性コレクタ領域であるn-型ウエ
ル領域34Aを浅くし、n型エミッタ領域−n型コレクタ
領域間(n型エミッタ領域から埋込型のn+型半導体領
域31Aまでの距離)を短縮することができるので、電流
の走行距離を縮小してベース遮断周波数を向上し、動作
速度の高速化を図ることができる。これに対して、nチ
ャネルMISFETQnは、p-型ウエル領域35の深さを深く
し、ソース領域及びドレイン領域であるn+型半導体領
域48と埋込型のp+型半導体領域32とを積極的に離隔す
ることができるので、前記n+型半導体領域48に付加さ
れる寄生容量を低減し、動作速度の高速化を図ることが
できる。同様に、pチャネルMISFETQpは、n-型ウエル
領域34Bの深さを深くし、ソース領域及びドレイン領域
であるp+型半導体領域49と埋込型のn+型半導体領域31
Bとを積極的に離隔することができるので、前記p+型半
導体領域49に付加される寄生容量を低減し、動作速度の
高速化を図ることができる。 なお、同第40図に示すバイポーラトランジスタT2は高
耐圧化を図るように構成されている。 前記Bi-CMOSゲート回路のバイポーラトランジスタT1
の埋込型のn+型半導体領域31A、pチャネルMISFETQpの
領域の埋込型のn+型半導体領域31Bの夫々は第41図(所
定の製造工程における要部断面図)に示すように形成さ
れる。つまり、バイポーラトランジスタT1の埋込型のn
+型半導体領域31Aはn型不純物31n1、31n2の夫々を導入
することにより形成され、pチャネルMISFETQpの領域の
埋込型のn+型半導体領域31Bはn型不純物31n1を導入す
ることにより形成される。n型不純物31n1は拡散速度の
遅い例えばSbを使用し、n型不純物31n2は拡散速度の速
い例えばpを使用する。n型不純物31n1はその拡散速度
が遅いので深いn-型ウエル領域34Bを形成することがで
きる。n型不純物31n2はその拡散速度が速いので浅いn
-型ウエル領域31Bを形成することができる。 このように、(31-15)真性コレクタ領域、埋込型コ
レクタ領域の夫々を基体の深さ方向に順次配置したバイ
ポーラトランジスタT1と、前記真性コレクタ領域、埋込
型コレクタ領域の夫々と同一層でかつ同一導電型で形成
されるウエル領域、埋込型半導体領域の夫々を基体の深
さ方向に順次配置した領域に形成されるpチャネルMISF
ETQpとを有する混在型半導体集積回路装置1において、
前記バイポーラトランジスタT1の真性コレクタ領域であ
るn-型ウエル領域34Aの基体表面からの深さを、前記p
チャネルMISFETQpを形成するn-型ウエル領域34Bの基体
表面からの深さに比べて浅く構成する。この構成によ
り、前記バイポーラトランジスタT1は、真性コレクタ領
域であるn-型ウエル領域34Aの基体表面からの深さを浅
くし、電流の走行距離を短くすることができるので、ベ
ース遮断周波数を高め、動作速度の高速化を図ることが
できると共に、前記pチャネルMISFETQpは、n-型ウエ
ル領域34Bの基体表面からの深さを深くし、前記pチャ
ネルMISFETQpのソース領域、ドレイン領域の夫々である
+型半導体領域49と前記埋込型のn+型半導体領域31B
とを離隔することができるので、前記p+型半導体領域4
9に付加される寄生容量を低減し、pチャネルMISFETQp
の動作速度の高速化を図ることができる。 (実施例V) 本実施例Vは、前記実施例Iの混在型半導体集積回路
装置1において、バイポーラトランジスタの周波数特性
を向上した、本発明の第5実施例である。 本発明の実施例Vである混在型半導体集積回路装置1
を第42図(要部断面図)に示す。 本実施例Vの混在型半導体集積回路装置1は、第42図
に示すように、バイポーラトランジスタT1の真性コレク
タ領域として使用されるn-型ウエル領域34Bのn型エミ
ッタ領域の直下に高不純物濃度の埋込型のn+型半導体
領域34Cが設けられている。つまり、この埋込型のn+
半導体領域34Cは、p型ベース領域の真性ベース領域で
あるp型半導体領域42とn型コレクタ領域の埋込型のn
+型半導体領域31Bとの間において、真性コレクタ領域で
あるn-型ウエル領域34Bの不純物濃度を高めている。 前記n型エミッタ領域の直下に設けられる埋込型のn
+型半導体領域34Cは第43図及び第44図(所定の製造工程
毎に示す要部断面図)に示すように形成されている。 まず、素子を覆う層間絶縁膜54に接続孔55を形成す
る。この接続孔55は、バイポーラトランジスタT1のp型
ベース領域の真性ベース領域であるp型半導体領域42上
において、エミッタ開口として使用される。 次に、バイポーラトランジスタT1のn型エミッタ領域
の形成領域上、コレクタ電位引上げ用n+型半導体領域4
0上の夫々の接続孔55部分が開口された不純物導入マス
ク90を形成する。不純物導入マスク90は、例えばフォト
リソグラフィ技術で形成されたフォトレジスト膜で形成
し、前記層間絶縁膜54上に形成される。 次に、第43図に示すように、前記不純物導入マスク90
の開口及び接続孔55で規定された領域内において、少な
くともバイポーラトランジスタT1の真性コレクタ領域で
あるn-型ウエル領域34Bの主面部にn型不純物34n3を導
入する。n型不純物34n3は、n-型ウエル領域34Bの不純
物濃度に比べて高くかつその領域に不純物濃度のピーク
を有するように、例えば1015[atoms/cm2]程度の不純
物濃度のPを使用し、約300[KeV]程度の高エネルギの
イオン打込法で導入する。このn型不純物34n3はバイポ
ーラトランジスタT1のコレクタ電位引上げ用n+型半導
体領域40の主面部にも導入される。また、n型不純物34
n3は、バイポーラトランジスタT1のn型エミッタ領域の
サイズを規定する接続孔(エミッタ開口)55に規定され
た領域内において導入されるので、n型エミッタ領域の
直下にそれに対して自己整合で導入される。 次に、バイポーラトランジスタT1、T2の夫々のp型半
導体領域42の主面部、コレクタ電位引上げ用n+型半導
体領域40の主面部、メモリセルアレイMAのメモリセルM
のメモリセル選択用MISFETQsの一方のn型半導体領域45
の主面部の夫々が開口された不純物導入マスク91を形成
する。この不純物導入マスク91は、例えばフォトリソグ
ラフィ技術を使用したフォトレジスト膜で形成する。 次に、第44図に示すように、前記不純物導入マスク91
の開口及び接続孔55で規定された領域内において、少な
くともp型半導体領域42、n型半導体領域45の夫々の主
面部にn型不純物56nを導入する。 次に、前記n型不純物34n3、n型不純物56nの夫々に
引き伸し拡散を施す。前記n型不純物34n3はn型エミッ
タ領域の直下において埋込型のn+型半導体領域34Cを形
成する。前記n型不純物56nは、n型エミッタ領域であ
るn+型半導体領域56、メモリセル選択用MISFETQsのソ
ース領域又はドレイン領域の一部であるn+型半導体領
域56の夫々を形成する。 なお、前記埋込型のn+型半導体領域34Cを形成するn
型不純物34n3は、引き伸し拡散量が多い場合にはn型不
純物56nの導入前に導入し、引き伸し拡散を施した後に
前記n型不純物56nを導入する。この工程順序によれ
ば、n型エミッタ領域であるn+型半導体領域56の接合
深さを浅くすることができるので、バイポーラトランジ
スタT1の高周波特性をさらに向上することができる。ま
た、前記n型不純物34n3は、引き伸し拡散量が少ない場
合にはn型不純物56nを導入する後に導入してもよい。 また、前記埋込型のn+型半導体領域34Cは、第45図
(所定の製造工程における要部断面図)に示すように、
不純物導入マスク93を使用し、n-型ウエル領域34Bを形
成するn型不純物34n1の導入の後(又は前)にn型不純
物34n3を導入することにより形成してもよい。 このように、(37-19)n型エミッタ領域、p型ベー
ス領域、n型コレクタ領域の夫々を順次基体の表面から
深さ方向に向って配置した縦型構造のバイポーラトラン
ジスタT1を有する混在型半導体集積回路装置1におい
て、前記n型コレクタ領域の真性コレクタ領域であるn
-型ウエル領域34Bの前記n型エミッタ領域の直下部分に
前記n-型ウエル領域34Bに比べて高不純物濃度の埋込型
のn+型半導体領域34Cを設ける。この構成により、前記
n型コレクタ領域のn型エミッタ領域の直下部分のn-
型ウエル領域34Bの実質的に電流が流れる領域の抵抗値
を低減し、電流の流れる時間を短縮することができるの
で、ベース遮断周波数を高め、バイポーラトランジスタ
T1の動作速度の高速化を図ることができると共に、前記
n型コレクタ領域のエミッタ領域の直下部分以外の真性
コレクタ領域は低不純物濃度のn-型ウエル領域34Bで構
成され、真性コレクタ領域とp型ベース領域とのpn接合
部に形成される寄生容量を低減することができるので、
よりベース遮断周波数を低減し、バイポーラトランジス
タT1の動作速度の高速化を図ることができる。 また、(38-20)前記n型コレクタ領域のエミッタ領
域の直下部分の埋込型のn+型半導体領域34Cは、前記n
型エミッタ領域であるn+型半導体領域56を規定するエ
ミッタ開口(接続孔55)に規定された領域内において、
n型コレクタ領域の真性コレクタ領域であるn-型ウエ
ル領域34Bにn型不純物34n3を導入することにより形成
する。この構成により、前記n型コレクタ領域のn型エ
ミッタ領域の直下部分の高不純物濃度の埋込型のn+
半導体領域34Cを形成する不純物導入マスクを形成する
工程の一部をエミッタ開口(接続孔55)を形成する工程
で兼用することができるので、このマスクを形成する工
程に相当する分、混在型半導体集積回路装置1の製造工
程数を低減することができる。 (実施例VI) 本実施例VIは、16[Mbit]又はそれ以上の大容量を有
するDRAMを搭載した混在型半導体集積回路装置1におい
て、消費電力を低減した、本発明の第6実施例である。 本発明の実施例VIである混在型半導体集積回路装置1
を第46図(要部断面図)に示す。 本実施例VIの混在型半導体集積回路装置1は16[Mbi
t]の大容量のDRAMを搭載する。このDRAMのメモリセル
アレイMAに延在する相補性データ線(DL)57の配線幅寸
法はこの相補性データ線57とその下層の上層電極層53と
の間の層間絶縁膜54の膜厚に比べて小さく構成されてい
る。一方、周辺回路の領域において、相補性データ線57
と同一導電層で形成される信号用配線57や電源用配線57
の配線幅寸法は前記層間絶縁膜54の膜厚に比べて大きく
構成されている。 前記相補性データ線57の充放電々流は次式〈1〉で表
わされる。 前記〈1〉式右辺のデータ線容量Cbは、相補性データ
線57−スタックド構造の情報蓄積用容量素子C間容量、
相補性データ線57−ワード線44間容量、半導体領域(45
等)−基板間容量、ミラー容量等である。このうち、デ
ータ線容量Cbは、相補性データ線57−スタックド構造の
情報蓄積用容量素子Cの上層電極層(プレート電極)53
間容量が約40〜50[%]の大半を占める。この相補性デ
ータ線57−上層電極層53間容量は次式〈2〉で表わすこ
とができる。 前述の式〈1〉、式〈2〉の夫々から明らかなよう
に、相補性データ線57の配線幅寸法Wdを減少させ、層間
絶縁膜54の膜厚tOXを増加することにより、相補性デー
タ線57−上層電極層53間容量Cdpを減少してデータ線容
量Cbを小さくすることができるので、相補性データ線57
の充放電々流Jdの低減化を図ることができる。 また、混在型半導体集積回路装置1のペレットサイズ
は、16[Mbit]の大容量を有するDRAMを搭載する場合、
LOC(Lead On Chip)構造の採用等、樹脂封止型半導体
装置2の構造を工夫することにより、最大約140[mm2
程度で構成することができる。混在型半導体集積回路装
置1のうちDRAMのメモリセルアレイMAの占有面積は全体
の約55[%]程度を占めるので、1[bit]当りのメモ
リセルMのセルサイズは4.5[μm2]程度に設定され
る。DRAMは、フォールデットビットライン方式を採用す
る場合、1[bit]のメモリセルMに1本のワード線44
と1組の相補性データ線(2本のデータ線)57が延在す
る。このレイアウト構成上、ワード線垂直方向1に対し
て相補性データ線垂直方向2であることが微細加工上で
のバランスがよい。したがって、前記メモリセルMのセ
ルサイズは1.5×3.0[μm2]の長方形状に形成すること
が望ましい。つまり、第47図(配線の平面図)及び第48
図(第47図のIII-III切断線で切った模写断面図)に示
すように、相補性データ線57の配線ピッチは3.0[μ
m]となり、相補性データ線57のうちの一本のデータ線
の配線ピッチは1.5[μm]で構成される。16[Mbit]
の大容量を有するDRAMにおいては、最小加工寸法(最小
配線間隔)が0.6[μm]、製造工程における2層間合
せ余裕が0.3[μm]の夫々である0.6[μm]製造プロ
セスを採用するので、相補性データ線57の配線幅寸法Wd
は約0.6[μm]に設定される。これに対して、前記相
補性データ線57と上層電極層53との間の層間絶縁膜54
は、前述のように、相補性データ線57−上層電極層53間
容量Cdpを減少するために、前述の実施例Iの混在型半
導体集積回路装置1に搭載された4[Mbit]のDRAMと同
程度、約700[nm]程度の膜厚で形成される。すなわ
ち、16[Mbit]の大容量を有するDRAMにおいては、相補
性データ線57の配線幅寸法(0.6[μm])は、充放電
々流Jdを低減して消費電力を低減するために、層間絶縁
膜54の膜厚(0.7[μm])に比べて小さく構成され
る。 一方、前記第47図及び第48図に示すように、16[Mbi
t]の大容量を有するDRAMにおいては、周辺回路の信号
用配線57(S)、電源用配線57(Vss又はVcc)の夫々の
配線幅寸法は層間絶縁膜54の膜厚に比べて大きく構成さ
れる。前記信号用配線57(S)は、例えばクロック系信
号であり、微細加工よりも動作速度を速くするために配
線幅寸法を大きく構成している。信号用配線57(S)は
例えば1.0[μm]程度の配線幅寸法で構成される。電
源用配線57(Vss又はVcc)は、微細加工よりも、ノイズ
低減やマイグレーション耐圧の向上を図るために配線幅
寸法を大きく構成している。この電源用配線57(Vss又
はVcc)は、入力用又は出力用外部端子BPと分岐するま
での間の配線幅寸法がワーストケースとなり、例えば10
0[μm]程度の配線幅寸法で構成される。 また、前述の混在型半導体集積回路装置1に256[Mbi
t]のさらに大容量のDRAMを搭載する場合においては、
周辺回路の信号用配線57(S)の配線幅寸法が層間絶縁
膜54の膜厚に比べて小さく構成される場合があるが、前
記電源用配線57の外部端子BPから分岐されるまでの配線
幅寸法は層間絶縁膜54の膜厚に比べて大きく構成され
る。 このように、(34-16)メモリセル選択用MISFETQsと
スタックド構造の情報蓄積用容量素子Cとの直列回路で
メモリセルMを構成し、前記スタックド構造の情報蓄積
用容量素子Cの上層電極層53上に層間絶縁膜54を介在さ
せて延在する相補性データ線57を前記メモリセルMのメ
モリセル選択用MISFETQcの一方のn型半導体領域45に接
続するDRAMを備えた混在型半導体集積回路装置1におい
て、前記相補性データ線57の配線幅寸法を、前記相補性
データ線57とその下層のスタックド構造の情報蓄積用容
量素子Cの上層電極層53との間の層間絶縁膜54の膜厚よ
りも小さく構成する。この構成により、前記相補性デー
タ線57に付加される寄生容量Cdを低減し、前記相補性デ
ータ線57の充放電々流量Jdを低減することができるの
で、DRAMの消費電力を低減し、結果的に混在型半導体集
積回路装置1の消費電力を低減することができる。ま
た、消費電力を低減することができるので、前記混在型
半導体集積回路装置1の集積度を向上することができ
る。 また、(35-17)前記DRAMの周辺回路に延在する、前
記相補性データ線57と同一導電層で形成された信号用配
線57(S)の配線幅寸法を、その下層の層間絶縁膜54の
膜厚よりも大きく構成する。この構成により、前記周辺
回路に延在する信号用配線57(S)は、断面々積を増加
して抵抗値を低減することができるので、信号伝達速度
を速め、混在型半導体集積回路装置1の動作速度の高速
化を図ることができる。 また、(36-18)前記DRAMの前記相補性データ線57と
同一導電層で形成された電源用配線57の外部端子BPから
分岐されるまでの配線幅寸法を、その下層の層間絶縁膜
54の膜厚よりも大きく構成する。この構成により、前記
電源用配線57は、断面々積を増加して抵抗値を低減する
ことができるので、ノイズを低減し、誤動作を防止し
て、混在型半導体集積回路装置1の電気的信頼性を向上
することができ、又充分な配線幅寸法を確保することが
できるので、マイグレーション耐圧を確保して断線不良
を防止し、混在型半導体集積回路装置1の電気的信頼性
を向上することができる。 (実施例VII) 本実施例VIIは、混在型半導体集積回路装置におい
て、DRAMの集積度を向上すると共に、バイポーラトラン
ジスタの特に素子分離領域の面積を縮小して集積度を向
上した、本発明の第7実施例である。本実施例VIIは、
特に16[Mbit]又はそれ以上の大容量のDRAMを搭載する
混在型半導体集積回路装置に好適である。 本発明の実施例VIIである混在型半導体集積回路装置
1を第49図(要部断面図)に示す。 本実施例VIIの混在型半導体集積回路装置1に搭載さ
れるDRAMのメモリセルMは、第49図及び第50図(メモリ
セルアレイの要部平面図)に示すように、メモリセル選
択用MISFETQsと細溝型スタックド構造の情報蓄積用容量
素子Cとの直列回路で構成されている。 前記メモリセルMのメモリセル選択用MISFETQsは、主
に、p-型ウエル領域35(チャネル形成領域)、ゲート
絶縁膜43、ゲート電極44、n+型半導体領域107A、n型
半導体領域45及びn+型半導体領域104Aの夫々で構成さ
れている。メモリセルMの細溝型スタックド構造の情報
蓄積用容量素子Cは、主に、細溝100、分離用絶縁膜10
1、下層電極層102、誘電体膜103、上層電極層105の夫々
で構成されている。 前記メモリセル選択用MISFETQsの一方のn+型半導体
領域107Aには、サイドウォールスペーサ47で規定された
領域内において、ゲート電極44に対して自己整合でn+
型半導体領域107Aの主面に接続された中間導電膜107を
介在させて相補性データ線(DL)57が接続されている。
前記中間導電膜107は例えばCVD法で堆積した多結晶珪素
膜で形成され、この多結晶珪素膜には抵抗値を低減する
n型不純物例えばPが導入されている。前記n+型半導
体領域107Aは前記中間導電膜107である多結晶珪素膜に
導入されたn型不純物をp-型ウエル領域35の主面部に
拡散することにより形成されている。 メモリセル選択用MISFETQsの他方のn型半導体領域45
及びn+型半導体領域104Aは、前記分離用絶縁膜101に形
成された開口101Aを通して前記細溝型スタックド構造の
情報蓄積用容量素子Cの上層電極層104に接続されてい
る。後述するが、上層電極層104は多結晶珪素膜で形成
され、この多結晶珪素膜に導入されたn型不純物を開口
101Aで規定された領域内においてp-型ウエル領域35の
主面部に拡散することにより前記n+型半導体領域104A
は形成される。 前記細溝型スタックド構造の情報蓄積用容量素子Cの
細溝100は、p-型ウエル領域35、埋込型のp+型半導体
領域32の夫々を突き抜け、p-型半導体基板30に底部が
達する深さで形成されている。この細溝100は、例えばR
IE等の異方性エッチングで形成され、開口サイズに比べ
て深さが深く構成されている。 前記分離用絶縁膜101は、細溝100の内壁に沿って設け
られ、p-型半導体基板30、p-型ウエル領域35、埋込型
のp+型半導体領域32の夫々と細溝型スタックド構造の
情報蓄積用容量素子Cとを電気的に分離するように構成
されている。 前記下層電極層102は、分離用絶縁膜101を介在させ、
前記細溝100の内壁に沿って設けられている。下層電極
層102は例えばCVD法で堆積した多結晶珪素膜で形成さ
れ、この多結晶珪素膜にはn型不純物例えばPが導入さ
れている。下層電極層102は、細溝100の底部の分離用絶
縁膜101を除去して形成された開口(符号は付けない)
を通して埋込型のn+型半導体領域102Aに接続されてい
る。この埋込型のn+型半導体領域102Aは、前記下層電
極層102に導入されたn型不純物をp-型半導体基板30の
内部に拡散させることにより形成されている。16[Mbi
t]の大容量のDRAMはメモリセルM間の配置ピッチが小
さく構成されるので、前記埋込型のn+型半導体領域102
Aは、メモリセルMと相補性データ線57との接続部分を
除き、ワード線(WL)44の延在方向及び相補性データ線
57の延在方向において、隣接する他のメモリセルMの埋
込型のn+型半導体領域102Aと接続される(一体に構成
される)。埋込型のn+型半導体領域102Aは、プレート
給電部Vpから電源電圧1/2Vccが供給される。16[Mbit]
の大容量のDRAMになると、内部回路で使用される電源電
圧Vccが約3.3[V]になるので、前記電源電圧1/2Vccは
約1.65[V]である。 前記プレート給電部Vpは、第49図に示すように、細溝
100で周囲を規定された領域内において、基体表面から
深さ方向に向って、n+型半導体領域48、n-型ウエル領
域34A、埋込型のn+型半導体領域31Aの夫々を順次配置
することにより構成されている。プレート給電部Vpは例
えばメモリセルアレイMAの周辺領域に配置される。この
プレート給電部Vpのn+型半導体領域48には電源電圧1/2
Vccが印加された配線57が接続され、埋込型のn+型半導
体領域31Aには埋込型のn+型半導体領域102Aが接続され
る。 前記誘電体膜103は前記下層電極層102の表面に設けら
れている。誘電体膜103は例えば窒化珪素膜の単層、酸
化珪素膜の単層又はそれらの複合膜で形成されている。 前記上層電極層105は前記誘電体膜103の表面上に細溝
100内を埋込むように設けられている。この上層電極層1
05は前述したように例えばCVD法で堆積した多結晶珪素
膜で形成され、この多結晶珪素膜にはn型不純物例えば
Pが導入されている。前記実施例Iの混在型半導体集積
回路装置1に搭載されたスタックド構造の情報蓄積用容
量素子Cと異なり、細溝型スタックド構造の情報蓄積用
容量素子Cは、下層電極層102をプレート電極として形
成し、上層電極層105をフローティング電極として形成
している。 このように構成される細溝型スタックド構造の情報蓄
積用容量素子Cは、所謂SPC構造の情報蓄積用容量素子
Cと呼ばれ、基体の深さ方向に電荷蓄積量を増加するこ
とができるので、メモリセル面積を縮小し、混在型半導
体集積回路装置1の集積度を向上することができる。 また、前記DRAMのメモリセルアレイMAにおいては、同
第49図に示すように、p-型ウエル領域35の下部にnチ
ャネルMISFETQnの領域と同一層(同一製造工程)で形成
された埋込型のp+型半導体領域32が設けられている。
この埋込型のp+型半導体領域32は、混在型半導体集積
回路装置1に特有な構造であり、製造工程を増加しない
でメモリセルアレイMAの領域に設けることができる。こ
のメモリセルアレイMAの領域に設けられた埋込型のp+
型半導体領域32は、ウエル給電部Vwに接続され(一体に
構成され)、基板電位VBBが印加される。ウエル給電部
Vwは例えばメモリセルアレイMAの周辺部に配置されてい
る。ウエル給電部Vwは、細溝100で周囲を規定された領
域内において、基体表面から深さ方向に向って、p+
半導体領域49、p-型ウエル領域35、埋込型のp+型半導
体領域32の夫々を順次配置することにより構成されてい
る。このウエル給電部Vwのp+型半導体領域49には基板
電位VBBが印加された配線57が接続されている。 一方、同第49図に示すバイポーラトランジスタ領域Bi
(又はCMOS領域CMOS)においては、細溝100内部に分離
用絶縁膜101、下層電極層102、誘電体膜103、上層電極
層105の夫々を順次埋込むことにより素子分離領域を構
成している。この素子分離領域の細溝100、その内部に
埋込まれる層101、102、103、105の夫々は、メモリセル
アレイMAに形成されるものと同一層(同一製造工程)で
形成される。素子分離領域の細溝100は、素子間の短絡
を防止するために、n型コレクタ領域である埋込型のn
+型半導体領域31Bに比べて底部を深く形成している。ま
た、素子分離領域の細溝100は、素子間の短絡を防止す
るために、底部の分離用絶縁膜101は除去されず、結果
的に埋込型のn+型半導体領域102Aは設けられていな
い。 なお、前記細溝100内部に埋込まれた下層電極層102の
上部にはその上層の導電層と電気的に分離するために絶
縁膜106が設けられている。 次に、前述の混在型半導体集積回路装置1の製造方法
について、第51図乃至第56図(各製造工程毎に示す要部
断面図)を用いて、簡単に説明する。 まず、各領域にn-型ウエル領域34A、34B、n型ウエ
ル領域34B、p-型ウエル領域35の夫々、及び素子間分離
用絶縁膜36、p型チャネルストッパ領域37の夫々を形成
する。この後、第51図に示すように、n-型ウエル領域3
4A、34B、n型ウエル領域34B、p-型ウエル領域35の夫
々の活性領域の主面を露出する。 次に、前記活性領域上を含む基板全面に、絶縁膜108
を形成し、この後、第52図に示すように、絶縁膜108上
に細溝100の形成領域が開口されたエッチングマスク110
を形成する。エッチングマスク110は例えばフォトリソ
グラフィ技術を使用したフォトレジスト膜で形成する。 次に、前記エッチングマスク110を使用し、第53図に
示すように、絶縁膜108、基体の夫々を順次エッチング
することにより、細溝100を形成する。エッチングは前
述のようにRIE等の異方性エッチングを使用する。 次に、前記細溝100の内壁を含む基板全面に分離用絶
縁膜101を形成する。分離用絶縁膜101は例えばCVD法で
堆積した酸化珪素膜を使用する。 次に、第54図に示すように、前記分離用絶縁膜101上
にメモリセルアレイMAの領域が開口されたエッチングマ
スク111を形成する。エッチングマスク111は例えばフォ
トリソグラフィ技術を使用したフォトレジスト膜で形成
する。 次に、前記エッチングマスク111を使用し、基板全面
にエッチングを施すことにより、平坦部特に細溝100の
底部の平坦部の分離用絶縁膜101を除去する。このエッ
チングは異方性エッチングで行う。細溝100の底部に
は、分離用絶縁膜101が除去されたメモリセルアレイMA
の領域のみp-型半導体基板30の表面が露出する。 次に、第56図に示すように、基板全面に下層電極層10
2を形成する。下層電極層102は前述のように多結晶珪素
膜で形成され、この多結晶珪素膜にはn型不純物が導入
される。このn型不純物は、メモリセルアレイMAの領域
の細溝100の底部において、p-型半導体基板30の内部に
拡散し、埋込型のn+型半導体領域102Aを形成する。 次に、誘電体膜103、上層電極層105の夫々を順次積層
し、下層電極層102、誘電体膜103、上層電極層105の夫
々を所定の形状に加工することにより、細溝型スタック
ド構造の情報蓄積用容量素子C、素子分離領域の夫々を
形成することができる。 この後、通常の製造工程を施すことにより、前記第49
図及び第50図に示す混在型半導体集積回路装置1は完成
する。 このように、(23-12)メモリセル選択用MISFETQsと
情報蓄積用容量素子Cとの直列回路でメモリセルMを構
成するDRAM、バイポーラトランジスタTの夫々を同一基
体に構成する混在型半導体集積回路装置1において、前
記DRAMのメモリセルMの情報蓄積用容量素子Cを、前記
基体の主面からその深さ方向に向って形成された細溝10
0内に構成し、前記バイポーラトランジスタTの周囲を
規定する素子分離領域を、前記DRAMのメモリセルの情報
蓄積用容量素子Cを形成する細溝100と同一工程で形成
された細溝100で構成する。前記DRAMのメモリセルMの
情報蓄積用容量素子Cは、前記細溝100内に下層電極層1
02、誘電体膜103、上層電極層104の夫々を順次積層した
細溝型スタックド構造(SPC)で構成する。この構成に
より、前記DRAMのメモリセルMの情報蓄積用容量素子C
の細溝100で基体の深さ方向に電荷蓄積量を増加するこ
とができるので、メモリセルM面積を縮小し、混在型半
導体集積回路装置1の集積度を向上することができ、前
記バイポーラトランジスタTの素子分離領域の細溝100
で基体の深さ方向に離隔寸法を確保することができるの
で、素子分離領域の面積を縮小し、混在型半導体集積回
路装置1の集積度を向上することができ、しかも、前記
DRAMのメモリセルMの情報蓄積用容量素子Cの細溝100
と前記バイポーラトランジスタTの素子分離領域の細溝
100とを同一製造工程で形成することができるので、混
在型半導体集積回路装置1の製造工程数を低減すること
ができる。 また、前記バイポーラトランジスタTは、素子分離領
域を細溝100で形成しているので、pn接合分離に比べ
て、各動作領域に付加される寄生容量を低減し、高周波
特性を向上することができる。 また、(28-13)メモリセル選択用MISFETQsと情報蓄
積用容量素子Cとの直列回路で構成されたメモリセルM
をp-型ウエル領域35の主面に配列するDRAMを備えた混
在型半導体集積回路装置1において、前記DRAMのメモリ
セルMが配列されたp-型ウエル領域35の下部にそれと
同一導電型でかつそれに比べて不純物濃度が高い埋込型
のp+型半導体領域32を設け、この埋込型のp+型半導体
領域32を介在させて前記p-型ウエル領域35にウエル電
位(基板電位VBB)を供給する。この構成により、前記
-型ウエル領域35に発生するノイズをp-型ウエル領域
35に比べて抵抗値が低い埋込型のp+型半導体領域32を
介在させて吸収することができるので、DRAMの情報書込
み動作、情報読出し動作の夫々の誤動作を防止すること
ができ、又前記p-型ウエル領域35のメモリセルアレイM
A内でのウエル電位の分布を均一化することができるの
で、メモリセルMのメモリセル選択用MISFETQsのしきい
値電圧の変動を低減することができ、混在型半導体集積
回路装置1の電気的信頼性を向上することができる。 また、(請求項29)前記埋込型のp+型半導体領域32
はnチャネルMISFETQnの領域の埋込型のp+型半導体領
域32と同一層で形成する。この構成により、混在型半導
体集積回路装置1の製造工程数を低減することができ
る。 以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例
に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々変更可能であることは勿論である。 例えば、本発明は、マイクロコンピュータ(1チップ
マイコン)等、DRAMを1つのユニットして使用する混在
型半導体集積回路装置に適用することができる。 また、本発明は、前記DRAMに限定されず、SRAM、ROM
等値の記憶機能を有する混在型半導体集積回路装置1に
適用することができる。 〔発明の効果〕 本願において開示される発明のうち代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。 (1) 静電気破壊防止回路を有する混在型半導体集積
回路装置において、静電気破壊耐圧を向上することがで
きる。 (2) 前記(1)の効果を奏すると共に、前記混在型
半導体集積回路装置の製造工程数を低減することができ
る。 (3) 前記混在型半導体集積回路装置において、電気
的信頼性を向上することができる。 (4) 前記混在型半導体集積回路装置において、動作
速度の高速化を図ることができる。 (5) 前記混在型半導体集積回路装置において、集積
度を向上することができる。 (6) 前記混在型半導体集積回路装置において、バイ
ポーラトランジスタの高耐圧化を図ることができる。 (7) 前記混在型半導体集積回路装置において、低消
費電力化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例Iである混在型半導体集積回
路装置の要部断面図、 第2図は、前記混在型半導体集積回路装置を封止する樹
脂封止型半導体装置の部分断面平面図、 第3図は、前記混在型半導体集積回路装置のチップレイ
アウト図、 第4図は、前記第3図の要部拡大レイアウト図、 第5図乃至第9図は、前記混在型半導体集積回路装置の
要部等価回路図、 第10図は、前記混在型半導体集積回路装置に搭載された
DRAMの要部平面図、 第11図及び第12図は、前記DRAMの所定の製造工程におけ
る要部平面図、 第13図は、前記混在型半導体集積回路装置の入力部の要
部平面図、 第14図は、前記第13図のX IV-X IV切断線で切った断面
図、 第15図乃至第31図は、前記混在型半導体集積回路装置を
製造工程毎に示す要部断面図、 第32図は、前記混在型半導体集積回路装置の素子分離領
域の不純物濃度分布図、 第33図は、前記混在型半導体集積回路装置の要部等価回
路図、 第34図乃至第36図は、本発明の実施例IIである混在型半
導体集積回路装置の要部断面図、 第37図は、本発明の実施例IIIである混在型半導体集積
回路装置の要部断面図、 第38図及び第39図は、前記混在型半導体集積回路装置を
製造工程毎に示す要部断面図、 第40図は、本発明の実施例IVである混在型半導体集積回
路装置の要部断面図、 第41図は、前記混在型半導体集積回路装置の所定の製造
工程における要部断面図、 第42図は、本発明の実施例Vである混在型半導体集積回
路装置の要部断面図、 第43図乃至第45図は、前記混在型半導体集積回路装置を
製造工程毎に示す要部断面図、 第46図は、本発明の実施例VIである混在型半導体集積回
路装置の要部断面図、 第47図は、前記混在型半導体集積回路装置で使用される
配線の平面図、 第48図は、前記第47図のIII-III切断線で切った模写断
面図、 第49図は、本発明の実施例VIIである混在型半導体集積
回路装置の要部断面図、 第50図は、前記混在型半導体集積回路装置に搭載された
DRAMの要部平面図、 第51図乃至第56図は、前記混在型半導体集積回路装置を
製造工程毎に示す要部断面図である。 図中、1……混在型半導体集積回路装置、M……メモリ
セル、Qs……メモリセル選択用MISFET、C……スタック
ド構造の情報蓄積用容量素子、T……バイポーラトラン
ジスタ、Q……MISFET、R……保護抵抗素子である。
フロントページの続き (72)発明者 丹波 昭浩 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (72)発明者 行武 正剛 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (72)発明者 宮沢 弘幸 東京都小平市上水本町5丁目20番1号 株式会社日立製作所武蔵工場内 (72)発明者 小林 裕 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (72)発明者 染谷 友幸 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−255941(JP,A) 特開 平1−194438(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/8242 H01L 21/108 H01L 21/768

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】主面を有する半導体基板と、メモリ選択用
    MISFETと前記MISFETのソース領域或いはドレイン領域の
    一方に接続された情報蓄積容量とからなり、前記半導体
    基板の主面に形成された複数のメモリセルと、 前記MISFETのソース領域或いはドレイン領域の他方に接
    続された相補性データ線とを有するフォールデッドビッ
    トライン方式のダイナミックランダムアクセスメモリを
    含む半導体集積回路装置であって、 前記相補性データ線は、前記情報蓄積容量とは第1絶縁
    膜を介して平面的に重なる部分を有し、 前記相補性データ線の幅は、前記第1絶縁膜の厚さより
    も小さく構成されていることを特徴とする半導体集積回
    路装置。
  2. 【請求項2】前記情報蓄積容量は、前記MISFETのゲート
    電極上部まで延在して設けられていることを特徴とする
    請求項1に記載の半導体集積回路装置。
  3. 【請求項3】前記相補性データ線は、前記情報蓄積容量
    の上部に設けられていることを特徴とする請求項1又は
    請求項2に記載の半導体集積回路装置。
  4. 【請求項4】前記半導体基板主面に形成された複数のMI
    SFETを含む周辺回路と、前記周辺回路の複数のMISFETを
    電気的に連結する複数の信号配線とを有し、 前記信号配線の夫々の幅は前記データ線の幅よりも大き
    いことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記
    載の半導体集積回路装置。
  5. 【請求項5】前記信号配線の幅は前記第1絶縁膜の厚さ
    よりも大きく構成されていることを特徴とする請求項4
    に記載の半導体集積回路装置。
  6. 【請求項6】前記複数の信号配線と前記データ線とは同
    一層で形成されていることを特徴とする請求項1乃至請
    求項5の何れかに記載の半導体集積回路装置。
  7. 【請求項7】前記複数の信号配線と前記データ線とはア
    ルミニウム層を含むことを特徴とする請求項1乃至請求
    項6の何れかに記載の半導体集積回路装置。
  8. 【請求項8】前記蓄積容量の第1電極及び第2電極は、
    多結晶シリコン層を含むことを特徴とする請求項1乃至
    請求項7の何れかに記載の半導体集積回路装置。
  9. 【請求項9】前記第1絶縁膜は、シリコン酸化膜を含む
    ことを特徴とする請求項1乃至請求項8の何れかに記載
    の半導体集積回路装置。
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2859288B2 (ja) * 1989-03-20 1999-02-17 株式会社日立製作所 半導体集積回路装置及びその製造方法
US5237187A (en) * 1990-11-30 1993-08-17 Hitachi, Ltd. Semiconductor memory circuit device and method for fabricating same
KR930008018B1 (ko) * 1991-06-27 1993-08-25 삼성전자 주식회사 바이씨모스장치 및 그 제조방법
JP3116478B2 (ja) * 1991-10-29 2000-12-11 ソニー株式会社 半導体メモリ装置
JP2740087B2 (ja) * 1992-08-15 1998-04-15 株式会社東芝 半導体集積回路装置の製造方法
TW222347B (en) * 1992-11-24 1994-04-11 American Telephone & Telegraph SRAM cell with balanced load resistors
JP2648808B2 (ja) * 1992-12-18 1997-09-03 華邦電子股▲ふん▼有限公司 BiCMOS用バイポーラトランジスタ製造法
JP3227983B2 (ja) * 1993-09-10 2001-11-12 ソニー株式会社 半導体装置及びその製造方法
US5585308A (en) * 1993-12-23 1996-12-17 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Method for improved pre-metal planarization
JPH0943628A (ja) * 1995-08-01 1997-02-14 Toshiba Corp 液晶表示装置
US5783366A (en) * 1995-12-07 1998-07-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Method for eliminating charging of photoresist on specimens during scanning electron microscope examination
JP2000012714A (ja) * 1998-06-22 2000-01-14 Sony Corp 半導体装置の製造方法
JP2000200886A (ja) * 1999-01-07 2000-07-18 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置およびその製造方法
JP3530450B2 (ja) * 2000-02-18 2004-05-24 Necエレクトロニクス株式会社 マクロ回路の配線方法、マクロ回路配線装置、及びマクロ回路
US6781907B2 (en) 2002-06-06 2004-08-24 Micron Technology, Inc. Temperature compensated T-RAM memory device and method
US7274035B2 (en) * 2003-09-03 2007-09-25 The Regents Of The University Of California Memory devices based on electric field programmable films
US20100320558A1 (en) * 2009-06-18 2010-12-23 Hsien-Chang Chang Circuit layout structure and method to scale down ic layout
US8476530B2 (en) 2009-06-22 2013-07-02 International Business Machines Corporation Self-aligned nano-scale device with parallel plate electrodes
WO2014093555A1 (en) * 2012-12-11 2014-06-19 Massachusetts Institute Of Technology Reducing leakage current in semiconductor devices
CN106711106B (zh) * 2016-12-31 2018-12-21 江苏宏微科技股份有限公司 集成在晶体管上的温度传感二极管结构及其制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61236153A (ja) * 1985-04-12 1986-10-21 Hitachi Ltd 半導体装置
US4887144A (en) * 1985-07-26 1989-12-12 Texas Instruments Incorporated Topside substrate contact in a trenched semiconductor structure and method of fabrication
JPH0789569B2 (ja) * 1986-03-26 1995-09-27 株式会社日立製作所 半導体集積回路装置及びその製造方法
JPS6347962A (ja) * 1986-08-18 1988-02-29 Nec Corp 半導体装置
JP2600151B2 (ja) * 1986-11-21 1997-04-16 セイコーエプソン株式会社 半導体装置の製造方法
JPS63199456A (ja) * 1987-02-16 1988-08-17 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置
JPS63281455A (ja) * 1987-05-13 1988-11-17 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置およびその製造方法

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